JP2004063824A - Semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
【課題】基板上に積層する半導体チップのチップサイズの制約をなくしたスタックドパッケージ構造の半導体装置を提供すること。
【解決手段】本発明では、積層した複数の半導体チップを基板に載設してなる半導体装置において、下層側の半導体チップの周囲に封止部を形成するとともに、同封止部に上層側の半導体チップを載設し、同上層側の半導体チップは、封止部に埋設した基板と導通する導体に接続することにした。かかる半導体装置は、下層側の半導体チップと基板に導通させた導体とを封止して封止部を形成し、同封止部の上部に上層側の半導体チップを載設し、同上層側の半導体チップと前記導体とを接続して製造することにした。
【選択図】 図1An object of the present invention is to provide a semiconductor device having a stacked package structure in which the chip size of a semiconductor chip stacked on a substrate is eliminated.
According to the present invention, in a semiconductor device having a plurality of stacked semiconductor chips mounted on a substrate, a sealing portion is formed around a lower semiconductor chip, and an upper semiconductor layer is formed in the sealing portion. The chip is mounted, and the semiconductor chip on the upper layer side is connected to a conductor that is electrically connected to a substrate embedded in the sealing portion. In such a semiconductor device, a sealing portion is formed by sealing a lower semiconductor chip and a conductor conducted to a substrate, and an upper semiconductor chip is mounted on the upper portion of the sealing portion. The semiconductor chip and the conductor are connected to manufacture.
[Selection diagram] Fig. 1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置及びその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の電子機器に使用される半導体装置は、基板の上面に1個の半導体チップを載設し、同半導体チップの周囲を樹脂で封止した構造となっていたが、近年の電子機器の高機能化、小型軽量化に伴って、基板の上面に複数個の半導体チップを積層し樹脂で封止したスタックドパッケージ構造の半導体装置が使用されてきている。
【0003】
このスタックドパッケージ構造の半導体装置100は、図6に示すように、セラミックス製のインターポーザー基板101の上面に半導体チップ102を接着し、同半導体チップ102の上面に別の半導体チップ103を接着し、上下の半導体チップ102,103の電極とインターポーザー基板101の電極とを金線104,105でそれぞれワイヤボンディングし、その後、上下の半導体チップ102,103と金線104,105とを樹脂106で封止し、その後、インターポーザー基板101の下面に接続端子107を接続していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
このように、上記従来の半導体装置においては、下層側の半導体チップの上部に上層側の半導体チップを直接的に載設するとともに、上下の半導体チップと基板とを金線でそれぞれ接続していた。
【0005】
そのため、上記従来の半導体装置にあっては、上層側の半導体チップを下層側の半導体チップの電極よりも内側部分で接着しなければならず、上層側の半導体チップは下層側の半導体チップよりもサイズが小さいものを使用しなければならないといった制約があり、半導体装置の設計上の自由度が低く、サイズの異なる複数の半導体チップを任意に組合わせて半導体装置を製造することができなかった。
【0006】
しかも、上層側の半導体チップと下層側の半導体チップとを直接的に金線で接続した構造となっておらず、基板を介して上層側の半導体チップと下層側の半導体チップとを接続した構造となっており、上層側の半導体チップと下層側の半導体チップとの接続長が長くなり、それに伴って配線抵抗や寄生容量が増大して、半導体装置の特性が低減するおそれがあった。
【0007】
また、上記従来の半導体装置においては、上下の半導体チップと全ての金線とを一括して樹脂で封止していた。
【0008】
そのため、封止時に金線同士が接触した状態で封止されてしまい、半導体装置が不良品となるおそれがあった。特に、上記従来の半導体装置にあっては、構造上、上層側の半導体チップと基板とを接続する金線の長さが長くなるため、封止時に上層側の半導体チップと基板とを接続する金線が撓みやすく、他の金線と接触するおそれがあった。
【0009】
【課題を解決するための手段】
そこで、請求項1に係る本発明では、基板に複数の半導体チップを積層してなる半導体装置において、下層側の半導体チップの周囲又は一部に封止部を形成するとともに、同封止部に上層側の半導体チップを載設し、同上層側の半導体チップは、封止部に埋設した基板と導通する導体に接続することにした。
【0010】
また、請求項2に係る本発明では、前記導体で基板と下層側の半導体チップとを導通させることにした。
【0011】
また、請求項3に係る本発明では、前記導体の上端部を平坦面状に形成することにした。
【0012】
また、請求項4に係る本発明では、基板に複数の半導体チップを積層してなる半導体装置の製造方法において、下層側の半導体チップと基板に導通させた導体とを封止して封止部を形成し、同封止部の上部に上層側の半導体チップを載設し、同上層側の半導体チップと前記導体とを接続することにした。
【0013】
また、請求項5に係る本発明では、前記封止部の上面を研磨することによって、導体の上端部を露出させ、その後、上層側の半導体チップと前記導体とを接続することにした。
【0014】
また、請求項6に係る本発明では、前記封止部の上面を研磨することによって、導体の上端部を平坦面状に形成することにした。
【0015】
【発明の実施の形態】
本発明に係る半導体装置は、積層した複数の半導体チップを基板に載設したスタックドパッケージ構造のものである。
【0016】
しかも、下層側の半導体チップの周囲又は一部に封止部を形成するとともに、同封止部に上層側の半導体チップを載設して半導体チップを積層し、封止部に基板と導通する導体を上端部を露出させた状態で埋設し、同導体と上層側の半導体チップとを接続したものである。
【0017】
そのため、下層側の半導体チップの上部に上層側の半導体チップを直接的に載設する必要がなくなり、チップサイズの小さい下層側の半導体チップの上方にチップサイズの大きい上層側の半導体チップを積層することができ、チップサイズの制約がなくなり、任意の組合せで複数の半導体チップを積層することができるので、半導体装置の設計上の自由度を増大させることができる。
【0018】
また、全ての導体が一括して封止されるのではなく、下層側の導体から順に封止されることになるため、封止される導体の長さを可及的に短くすることができ、封止時に導体同士が接触して半導体装置が不良品となるのを未然に防止することができる。
【0019】
特に、導体を下層側の半導体チップの電極に接続した場合には、上層側の半導体チップと下層側の半導体チップとを直接的に導体を介して接続することができ、上層側の半導体チップと下層側の半導体チップとの接続長を可及的に短くすることができ、それに伴って配線抵抗や寄生容量を小さくすることができて、半導体装置の特性を向上させることができる。
【0020】
また、導体の上端部を平坦面状に形成した場合には、同導体の上端部に上層側の導体を円滑かつ強固に接続することができ、接続部分の信頼性を向上させることができる。
【0021】
上記構成の半導体装置は、下層側の半導体チップと基板に導通させた導体とを同導体の上端部を露出させた状態で封止剤で封止し、同封止剤の上部に上層側の半導体チップを載設し、同上層側の半導体チップの電極と前記導体とを接続することによって製造することができる。
【0022】
そして、下層側の半導体チップと導体とを封止剤で封止し、その後、封止材の上面を研磨することによって、下層側の半導体チップと導体とを導体の上端部を露出させた状態で封止剤で封止することにした。この場合には、下層側の半導体チップと導体とを導体の上端部を露出させた状態で封止剤で封止したものを容易に製造することができる。
【0023】
また、封止剤の上面を研磨する際に、導体の上端部を研磨することによって、導体の上端部を平坦面状に形成することにした場合には、下層側の半導体チップと導体とを導体の上端部を露出させた状態で封止剤で封止したものを製造すると同時に導体の上端部を容易に平坦面状に形成することができ、これによっても、導体の上端部に上層側の導体を円滑かつ強固に接続することができ、接続部分の信頼性を向上させることができる。
【0024】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
【0025】
[第1の実施の形態]
第1の実施の形態に係る半導体装置1は、図1に示すように、セラミックス製の矩形板状のインターポーザー基板2の上面(実装面3)に下層側の半導体チップ4を載設し、同下層側の半導体チップ4の周囲にインターポーザー基板2と導通する導体5,6を埋設した矩形箱型状の下層側の封止部7を形成するとともに、同封止部7の上部に上層側の半導体チップ8を載設し、同上層側の半導体チップ8と前記導体6とを導体9で接続し、さらには、上層側の半導体チップ8の周囲に矩形箱型状の上層側の封止部10を形成し、インターポーザー基板2の下面(半田面11)に半田ボール(接続端子12)を取付けている。
【0026】
このように、上層側の半導体チップ8を下層側の封止部7の上部に載設しているため、下層側の半導体チップ4の上部に上層側の半導体チップ8を直接的に載設する必要がなくなり、チップサイズの小さい下層側の半導体チップ4の上方にチップサイズの大きい上層側の半導体チップ8を積層することができ、チップサイズの制約がなくなり、任意の組合せで複数の半導体チップ4,8を積層することができるので、半導体装置1の設計上の自由度を増大させることができる。
【0027】
また、全ての導体5,6,9が一括して封止されるのではなく、下層側の導体5,6が封止された後に上層側の導体9が封止されることになるため、封止される導体5,6,9の長さを可及的に短くすることができ、封止時に導体5,6,9同士が接触して半導体装置1が不良品となるのを未然に防止することができる。また、導体5,6,9の長さが短くなることによって、配線抵抗や寄生容量が小さくなり、半導体装置1の特性を向上させることができる。
【0028】
かかる半導体装置1は、以下のようにして製造する(図2参照)。
【0029】
まず、図2(a)に示すように、インターポーザー基板2の実装面3に下層側の半導体チップ4をマウンターで所定位置に載設する。なお、インターポーザー基板2と半導体チップ4とは銀ペーストで接着している。
【0030】
次に、図2(b)に示すように、インターポーザー基板2の実装面3に形成したランドと半導体チップ4の電極とをワイヤーボンディング装置を用いて導体5(金線)で接続するとともに、インターポーザー基板2の実装面3に形成したランドに導体6(金線)をワイヤーボンディング装置で略山形ループ状に接続する。
【0031】
次に、図2(c)に示すように、インターポーザー基板2の実装面3において半導体チップ4と導体5,6とをモールド装置を用いて封止剤で封止することによって、下層側の半導体チップ4の周囲に下層側の封止部7を形成する。
【0032】
次に、図2(d)に示すように、下層側の封止部7の上面を研磨することによって、導体6の上端部を封止部7の外部に露出させる。その際に、導体6の上端部も同時に研磨して、導体6の上端部を平坦面状に形成する。
【0033】
このように、導体6の上端部を平坦面状に形成した場合には、同導体6の上端部に上層側の導体9を円滑かつ強固に接続することができ、接続部分の信頼性を向上させることができる。
【0034】
次に、図2(e)に示すように、下層側の封止部7の上面に上層側の半導体チップ8をマウンターで所定位置に載設する。なお、封止部7と半導体チップ8とは接着剤で接着している。
【0035】
次に、図2(f)に示すように、上層側の半導体チップ8の電極と導体6の上端部とをワイヤーボンディング装置を用いて導体9(金線)で接続する。
【0036】
次に、図2(g)に示すように、下層側の封止部7の上面において上層側の半導体チップ8と導体9とをモールド装置を用いて封止剤で封止することによって、上層側の半導体チップ8の周囲に下層側の封止部10を形成する。
【0037】
最後に、図2(h)に示すように、インターポーザー基板2の下面(半田面11)に半田ボール(接続端子12)を溶着する。
【0038】
[第2の実施の形態]
第2の実施の形態に係る半導体装置13は、図3に示すように、セラミックス製の矩形板状のインターポーザー基板14の上面(実装面15)に下層側の半導体チップ16を載設し、同下層側の半導体チップ16の周囲にインターポーザー基板14と導通する導体17,18,19を埋設した矩形箱型状の下層側の封止部20を形成するとともに、同封止部20の上部に上層側の半導体チップ21を載設し、同上層側の半導体チップ21と前記導体18,19とを導体22で接続し、さらには、上層側の半導体チップ21の周囲に矩形箱型状の上層側の封止部23を形成し、インターポーザー基板14の下面(半田面24)に半田ボール(接続端子25)を取付けている。
【0039】
本実施の形態では、導体18の一端をインターポーザー基板14に導通させるとともに、導体18の他端を下層側の半導体チップ16の電極に直接的に接続させている。
【0040】
このように、導体18を下層側の半導体チップ16の電極に接続した場合には、上層側の半導体チップ21と下層側の半導体チップ16とを直接的に導体18を介して接続することができ、上層側の半導体チップ21と下層側の半導体チップ16との接続長を可及的に短くすることができ、それに伴って配線抵抗や寄生容量を小さくすることができて、半導体装置13の特性を向上させることができる。
【0041】
また、本実施の形態では、導体19を円柱状に形成している。このように、導体19は、金線に限られず、種々の伝導素材からなるものが利用できる。特に、電気抵抗の低い素材のものを用いた場合には、配線抵抗を低減することができる。
【0042】
[第3の実施の形態]
第3の実施の形態に係る半導体装置26は、図4に示すように、セラミックス製の矩形板状のインターポーザーインターポーザー基板27の上面(実装面28)に下層側の半導体チップ29を載設し、同下層側の半導体チップ29の上面に矩形板状の絶縁体30を載設し、下層側の半導体チップ29及び絶縁体30の周囲に導体31,32を埋設した矩形箱型状の下層側の封止部33を形成するとともに、同封止部33の上部に上層側の半導体チップ34を載設し、同上層側の半導体チップ34と前記導体31,32とを導体35で接続し、さらには、上層側の半導体チップ34の周囲に矩形箱型状の上層側の封止部36を形成し、インターポーザーインターポーザー基板27の下面(半田面37)に半田ボール(接続端子38)を取付けている。
【0043】
本実施の形態では、上下の半導体チップ29,34の間に絶縁体30を介設している。これにより、上層側の半導体チップ34と下層側の半導体チップ29とをシールドすることができる。
【0044】
[第4の実施の形態]
第4の実施の形態に係る半導体装置39は、図5に示すように、セラミックス製の矩形板状のインターポーザー基板40の上面(実装面41)に下層側の半導体チップ42を載設し、同下層側の半導体チップ42の周囲にインターポーザー基板40と導通する導体43,44を埋設した矩形箱型状の下層側の封止部45を形成するとともに、同封止部45の上部に上層側の半導体チップ46を載設し、同上層側の半導体チップ46と前記導体44とを導体47で接続し、さらには、上層側の半導体チップ46の周囲に矩形箱型状の上層側の封止部48を形成し、同上層側の封止部48の上部にさらに上層側(最上層側)の半導体チップ49を載設し、同最上層側の半導体チップ49と前記導体47とを導体50で接続し、最上層側の半導体チップ49の周囲に矩形箱型状の封止部51を形成し、インターポーザー基板40の下面(半田面52)に半田ボール(接続端子53)を取付けている。
【0045】
本実施の形態では、3枚の半導体チップ42,46,49を積層している。この場合には、半導体チップ42と半導体チップ46との間では、半導体チップ42が下層側に位置する一方、半導体チップ46が上層側に位置することになり、また、半導体チップ46と半導体チップ49との間では、半導体チップ46が下層側に位置する一方、半導体チップ49が上層側に位置することになる。
【0046】
このように、本発明は、2枚の半導体チップを積層した場合に限られず、複数枚の半導体チップを積層したものにも適用することができる。
【0047】
【発明の効果】
本発明は、以上に説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【0048】
すなわち、請求項1に係る本発明では、下層側の半導体チップの周囲に封止部を形成するとともに、同封止部に上層側の半導体チップを載設して半導体チップを積層し、封止部に基板と導通する導体を上端部を露出させた状態で埋設し、同導体と上層側の半導体チップとを接続しているため、チップサイズの小さい下層側の半導体チップの上方にチップサイズの大きい上層側の半導体チップを積層することができ、チップサイズの制約がなくなり、半導体装置の設計上の自由度を増大させることができる。
【0049】
また、請求項2に係る本発明では、導体を下層側の半導体チップの電極に接続しているため、上層側の半導体チップと下層側の半導体チップとの接続長を可及的に短くすることができる。
【0050】
また、請求項3に係る本発明では、導体の上端部を平坦面状に形成しているため、同導体の上端部に上層側の導体を円滑かつ強固に接続することができる。
【0051】
また、請求項4に係る本発明では、下層側の半導体チップと基板に導通させた導体とを同導体の上端部を露出させた状態で封止剤で封止し、同封止剤の上部に上層側の半導体チップを載設し、同上層側の半導体チップの電極と前記導体とを接続することにしているため、これによっても、チップサイズの小さい下層側の半導体チップの上方にチップサイズの大きい上層側の半導体チップを積層することができ、半導体装置の設計上の自由度を増大させることができる。
【0052】
また、請求項5に係る本発明では、下層側の半導体チップと導体とを封止剤で封止し、その後、封止材の上面を研磨することによって、下層側の半導体チップと導体とを導体の上端部を露出させた状態で封止剤で封止することにしているため、下層側の半導体チップと導体とを導体の上端部を露出させた状態で封止剤で封止したものを容易に製造することができる。
【0053】
また、請求項6に係る本発明では、封止剤の上面を研磨する際に、導体の上端部を研磨することによって、導体の上端部を平坦面状に形成することにしているため、下層側の半導体チップと導体とを導体の上端部を露出させた状態で封止剤で封止したものを製造すると同時に導体の上端部を容易に平坦面状に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態に係る半導体装置を示す側面断面図。
【図2】同製造方法を示す説明図。
【図3】第2の実施の形態に係る半導体装置を示す側面断面図。
【図4】第3の実施の形態に係る半導体装置を示す側面断面図。
【図5】第4の実施の形態に係る半導体装置を示す側面断面図。
【図6】従来の半導体装置を示す側面断面図。
【符号の説明】
1 半導体装置
2 基板
3 実装面
4 半導体チップ
5,6 導体
7 封止部
8 半導体チップ
9 導体
10 封止部
11 半田面
12 接続端子[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a semiconductor device and a method for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
Conventional semiconductor devices used in electronic devices have a structure in which one semiconductor chip is mounted on the upper surface of a substrate and the periphery of the semiconductor chip is sealed with a resin. 2. Description of the Related Art Along with functionalization and miniaturization, a semiconductor device having a stacked package structure in which a plurality of semiconductor chips are stacked on an upper surface of a substrate and sealed with resin has been used.
[0003]
As shown in FIG. 6, in the
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the above-described conventional semiconductor device, the upper semiconductor chip is directly mounted on the lower semiconductor chip, and the upper and lower semiconductor chips and the substrate are connected by the gold wires. .
[0005]
Therefore, in the above-described conventional semiconductor device, the upper semiconductor chip must be adhered to the inside of the electrode of the lower semiconductor chip, and the upper semiconductor chip is larger than the lower semiconductor chip. There is a restriction that a semiconductor device having a small size must be used. Therefore, the degree of freedom in designing a semiconductor device is low, and a semiconductor device cannot be manufactured by arbitrarily combining a plurality of semiconductor chips having different sizes.
[0006]
Moreover, the structure does not have a structure in which the upper semiconductor chip and the lower semiconductor chip are directly connected by gold wires, but a structure in which the upper semiconductor chip and the lower semiconductor chip are connected via a substrate. As a result, the connection length between the upper semiconductor chip and the lower semiconductor chip becomes longer, which leads to an increase in wiring resistance and parasitic capacitance, which may reduce the characteristics of the semiconductor device.
[0007]
Further, in the above-mentioned conventional semiconductor device, the upper and lower semiconductor chips and all the gold wires are collectively sealed with resin.
[0008]
Therefore, the sealing is performed in a state where the gold wires are in contact with each other at the time of sealing, and the semiconductor device may be defective. In particular, in the above-described conventional semiconductor device, the length of the gold wire connecting the upper semiconductor chip and the substrate becomes longer due to the structure, so that the upper semiconductor chip and the substrate are connected at the time of sealing. The gold wire was likely to bend and could come into contact with other gold wires.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, in the present invention according to
[0010]
Further, in the present invention according to
[0011]
In the present invention according to claim 3, the upper end of the conductor is formed in a flat surface.
[0012]
According to a fourth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a semiconductor device in which a plurality of semiconductor chips are stacked on a substrate, the lower semiconductor chip and a conductor electrically connected to the substrate are sealed and sealed. And an upper semiconductor chip is mounted on the upper portion of the sealing portion, and the upper semiconductor chip is connected to the conductor.
[0013]
In the present invention according to
[0014]
In the present invention according to
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
A semiconductor device according to the present invention has a stacked package structure in which a plurality of stacked semiconductor chips are mounted on a substrate.
[0016]
In addition, a sealing portion is formed around or part of the lower semiconductor chip, and the upper semiconductor chip is mounted on the sealing portion, the semiconductor chips are stacked, and the conductor is electrically connected to the substrate in the sealing portion. Are buried with the upper end exposed, and the same conductor is connected to the upper semiconductor chip.
[0017]
Therefore, it is not necessary to directly mount the upper semiconductor chip on the lower semiconductor chip, and the upper semiconductor chip having a larger chip size is stacked above the lower semiconductor chip having a smaller chip size. Since there is no restriction on the chip size and a plurality of semiconductor chips can be stacked in any combination, the degree of freedom in designing a semiconductor device can be increased.
[0018]
In addition, since all conductors are not sealed at once, but are sealed in order from the lower conductor, the length of the sealed conductor can be reduced as much as possible. In addition, the semiconductor device can be prevented from becoming defective due to contact between the conductors at the time of sealing.
[0019]
In particular, when the conductor is connected to the electrode of the lower semiconductor chip, the upper semiconductor chip and the lower semiconductor chip can be directly connected via the conductor, and the upper semiconductor chip can be connected to the lower semiconductor chip. The connection length with the lower semiconductor chip can be reduced as much as possible, and accordingly, the wiring resistance and the parasitic capacitance can be reduced, and the characteristics of the semiconductor device can be improved.
[0020]
Further, when the upper end of the conductor is formed in a flat surface, the upper conductor can be smoothly and firmly connected to the upper end of the conductor, and the reliability of the connection portion can be improved.
[0021]
In the semiconductor device having the above configuration, the lower semiconductor chip and the conductor conducted to the substrate are sealed with a sealant in a state where the upper end of the conductor is exposed, and the upper semiconductor layer is placed on the sealant. It can be manufactured by mounting a chip and connecting electrodes of the semiconductor chip on the upper layer side and the conductor.
[0022]
Then, the lower semiconductor chip and the conductor are sealed with a sealing agent, and then the upper surface of the sealing material is polished to expose the lower semiconductor chip and the conductor at the upper end of the conductor. And sealed with a sealant. In this case, a lower semiconductor chip and a conductor sealed with a sealing agent with the upper end of the conductor exposed can be easily manufactured.
[0023]
Further, when the upper end of the conductor is polished to polish the upper surface of the sealant to form the upper end of the conductor as a flat surface, the lower semiconductor chip and the conductor are separated from each other. The upper end of the conductor can be easily formed into a flat surface at the same time that the conductor is sealed with a sealing agent while the upper end of the conductor is exposed. Can be connected smoothly and firmly, and the reliability of the connection portion can be improved.
[0024]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
[0025]
[First Embodiment]
In a
[0026]
As described above, since the
[0027]
Also, not all the
[0028]
The
[0029]
First, as shown in FIG. 2A, a
[0030]
Next, as shown in FIG. 2B, the lands formed on the mounting surface 3 of the
[0031]
Next, as shown in FIG. 2C, the
[0032]
Next, as shown in FIG. 2 (d), the upper end of the
[0033]
As described above, when the upper end of the
[0034]
Next, as shown in FIG. 2 (e), the
[0035]
Next, as shown in FIG. 2F, the electrode of the
[0036]
Next, as shown in FIG. 2 (g), the
[0037]
Finally, as shown in FIG. 2H, solder balls (connection terminals 12) are welded to the lower surface (solder surface 11) of the
[0038]
[Second embodiment]
In the
[0039]
In the present embodiment, one end of the
[0040]
Thus, when the
[0041]
In the present embodiment, the
[0042]
[Third Embodiment]
In a
[0043]
In the present embodiment, an
[0044]
[Fourth Embodiment]
In a
[0045]
In the present embodiment, three
[0046]
As described above, the present invention is not limited to the case where two semiconductor chips are stacked, but can also be applied to a case where a plurality of semiconductor chips are stacked.
[0047]
【The invention's effect】
The present invention is implemented in the form described above, and has the following effects.
[0048]
That is, in the present invention according to
[0049]
Further, in the present invention according to
[0050]
According to the third aspect of the present invention, since the upper end of the conductor is formed in a flat surface, the upper conductor can be smoothly and firmly connected to the upper end of the conductor.
[0051]
Further, in the present invention according to
[0052]
Further, in the present invention according to
[0053]
Further, in the present invention according to
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side sectional view showing a semiconductor device according to a first embodiment.
FIG. 2 is an explanatory view showing the manufacturing method.
FIG. 3 is a side sectional view showing a semiconductor device according to a second embodiment.
FIG. 4 is a side sectional view showing a semiconductor device according to a third embodiment.
FIG. 5 is a side sectional view showing a semiconductor device according to a fourth embodiment.
FIG. 6 is a side sectional view showing a conventional semiconductor device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (6)
下層側の半導体チップの周囲又は一部に封止部を形成するとともに、同封止部に上層側の半導体チップを載設し、同上層側の半導体チップは、封止部に埋設した基板と導通する導体に接続してなることを特徴とする半導体装置。In a semiconductor device in which a plurality of semiconductor chips are stacked on a substrate,
A sealing portion is formed around or part of the lower semiconductor chip, and the upper semiconductor chip is mounted on the sealing portion, and the upper semiconductor chip is electrically connected to the substrate embedded in the sealing portion. A semiconductor device characterized in that it is connected to a conductor.
下層側の半導体チップと基板に導通させた導体とを封止して封止部を形成し、同封止部の上部に上層側の半導体チップを載設し、同上層側の半導体チップと前記導体とを接続することを特徴とする半導体装置の製造方法。In a method of manufacturing a semiconductor device in which a plurality of semiconductor chips are stacked on a substrate,
A sealing portion is formed by sealing the lower semiconductor chip and the conductor conducted to the substrate, and the upper semiconductor chip is mounted on the sealing portion, and the upper semiconductor chip and the conductor are mounted. And a method of manufacturing a semiconductor device.
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006074736A (en) * | 2004-08-02 | 2006-03-16 | Seiko Epson Corp | Piezoelectric oscillator and manufacturing method thereof |
| JP2007250764A (en) * | 2006-03-15 | 2007-09-27 | Elpida Memory Inc | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
| JP2008515189A (en) * | 2004-09-28 | 2008-05-08 | フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド | Method for forming semiconductor package and package structure |
| JP2009111392A (en) * | 2007-10-30 | 2009-05-21 | Samsung Electronics Co Ltd | Stack package and manufacturing method thereof |
| CN111739849A (en) * | 2020-08-06 | 2020-10-02 | 甬矽电子(宁波)股份有限公司 | Chip package structure, manufacturing method and electronic device |
| JP2023118033A (en) * | 2022-02-14 | 2023-08-24 | ウェスタン デジタル テクノロジーズ インコーポレーテッド | Semiconductor device package with exposed bond wires |
-
2002
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006074736A (en) * | 2004-08-02 | 2006-03-16 | Seiko Epson Corp | Piezoelectric oscillator and manufacturing method thereof |
| JP2008515189A (en) * | 2004-09-28 | 2008-05-08 | フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド | Method for forming semiconductor package and package structure |
| JP2007250764A (en) * | 2006-03-15 | 2007-09-27 | Elpida Memory Inc | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
| JP2009111392A (en) * | 2007-10-30 | 2009-05-21 | Samsung Electronics Co Ltd | Stack package and manufacturing method thereof |
| CN111739849A (en) * | 2020-08-06 | 2020-10-02 | 甬矽电子(宁波)股份有限公司 | Chip package structure, manufacturing method and electronic device |
| JP2023118033A (en) * | 2022-02-14 | 2023-08-24 | ウェスタン デジタル テクノロジーズ インコーポレーテッド | Semiconductor device package with exposed bond wires |
| JP7441887B2 (en) | 2022-02-14 | 2024-03-01 | ウェスタン デジタル テクノロジーズ インコーポレーテッド | Semiconductor device package with exposed bond wires |
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