JP2005303056A - 半導体集積回路装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】RFチップを有するSiPにおいて、RF特性の劣化を抑制する。
【解決手段】エリアアレイ電極5を下面に有し、前記エリアアレイ電極5と導通した電極パッド6を上面に有した配線基板と、前記配線基板の上面の前記電極パッド6に対して、フリップチップボンディングにより接続されたRFチップ3と、前記RFチップ3上に積層搭載され且つ、前記配線基板に電気的接続手段を用いて接続された半導体チップ4と、前記RFチップ3、前記半導体チップ4及び前記電気的接続手段を含む前記配線基板の上面領域を封止した封止樹脂10とを有することを特徴とする半導体集積回路装置。
【選択図】図1

Description

本発明は、半導体集積回路装置に関し、特に、複数の半導体チップを単一のパッケージ
に封止したSiP(System in Package)に関するものである。
近年、半導体集積回路装置に対する多機能化や高性能化に対する要求が高まり、複数の
半導体チップを単一のパッケージに封止してシステム化を実現したSiP(System
in Package)が広く用いられるようになってきており、このSiPのうち、
パッケージの実装面積を小さくするために、複数の半導体チップをスタック状に搭載する
というものが用いられるようになってきている。
このような複数の半導体チップをスタック状に搭載したSiPのうち、特に、RFチッ
プと、ベースバンドチップを一つのパッケージに搭載したSiPが特許文献1に示されて
いる。
特許文献1には、エリアアレイ電極をその下面に有し、前記エリアアレイ電極と基板内
部で導通したボンディングパッドを表面に有した配線基板と、前記配線基板の上面のボン
ディングパッドに対して、その背面を上にしてフェースダウンで実装された第1の半導体
チップと、前記第1の半導体チップの背面端部と接着されたリードフレームのインナーリ
ードと、前記第1の半導体チップの背面上に積層搭載された第2の半導体チップと、前記
第2の半導体チップと前記インナーリードとを接続した金属細線と、前記インナーリード
を含む前記配線基板の上面領域を封止した封止樹脂と、前記封止樹脂からその先端面が露
出した前記リードフレームのインナーリードと接続したアウターリード部とよりなること
を特徴とする半導体装置が開示されている。
しかし、特許文献1に記載されたRFチップとベースバンドチップを一つのパッケージ
に搭載したSiPでは、RFチップからボンディングワイヤ及びリードフレームを介して
、パッケージの外部に信号を出力するため、RFチップに接続された配線の配線長が長く
なり、配線抵抗が大きくなり、それに伴い、RFチップのRF特性が劣化してしまうとい
う問題があった。
特許第3417388号公報
本発明は、RFチップを有するSiPにおいてRF特性が劣化しくい半導体集積回路装
置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の一態様の半導体集積回路装置は、エリアアレイ電
極を下面に有し、前記エリアアレイ電極と導通した電極パッドを上面に有した配線基板と
、前記配線基板の上面の前記電極パッドに対して、フリップチップボンディングにより接
続されたRFチップと、前記RFチップ上に積層搭載され且つ、前記配線基板に電気的接
続手段を用いて接続された半導体チップと、前記RFチップ、前記半導体チップ及び前記
電気的接続手段を含む前記配線基板の上面領域を封止した封止樹脂とを有することを特徴
としている。
本発明によれば、RFチップを有するSiPにおいてRF特性が劣化しくい半導体集積
回路装置を提供することができる。
以下、本発明の実施例について、図面を参照して説明する。
本発明の実施例1に係る半導体集積回路装置を図1を用いて説明する。図1は、本発明
の実施例1に係る半導体集積回路装置の構造を示す断面図である。
図1に示すように、本発明の実施例1に係る半導体集積回路装置1は、配線基板である
プラスチック基板2上に、RFチップ3、第1の半導体チップであるベースバンドチップ
4がスタック状に形成されたSiP(System in Package)である。
プラスチック基板2は、下面にエリアアレイ電極5を有し、上面にはエリアアレイ電極
5とプラスチック基板2内で導通している電極パッド6を有している。
このプラスチック基板2上に、RFチップ3の回路面が形成されている側の面がバンプ
7を用いフリップチップボンディングにより接続されている。RFチップ3はチップ表面
部にエリア状に電極パッド(図示しない)を有しており、そのRFチップ3の電極パッド
とプラスチック基板2の電極パッド6がバンプ7により接続されている。なお、このバン
プ7は、はんだ、Au、Cu等一般にバンプ材料として用いられているものである。
このRFチップ3は、数100MHz〜数GHzの周波数のアナログ信号を用いて、R
Fチップ3内部に設けられたアンテナコイル等を介して、RFチップ3の外部と無線交信
を行う機能を有する半導体チップであり、無線LAN、Bluetooth(登録商標)
等に用いられる半導体チップである。
RFチップ2の回路が形成されない基板側の面である裏面(上面)上に、接着剤8を介
して、ベースバンドチップ4がその裏面(下面)側で接着搭載され、2チップ積層状態を
構成している。そして、ベースバンドチップ4の表面(上面)に形成されているボンディ
ングパッド(図示しない)と、プラスチック基板2とが、ボンディングワイヤ9を介して
電気的に接続されている。
このベースバンドチップ4は、RFチップ3で処理を行う周波数よりも低周波数の信号
を扱い、50〜200MHz程度の周波数の信号を処理する。RFチップ3において処理
された高周波信号からベースバンド(基底帯域)の信号への変換や、ベースバンドの信号
から高周波信号への変換、ベースバンドの信号の信号処理等を行う機能を有している。な
お、一般に、ベースバンドチップ4は、RFチップ3に比べて面積が大きい。
さらに、プラスチック基板2上に形成された、RFチップ3、ベースバンドチップ4、
電極パッド6、バンプ7、接着剤8及びボンディングワイヤ9が封止樹脂10により封止
されている。
以上のようにして、RFチップ3とベースバンドチップ4が単一のパッケージに封止さ
れた半導体集積回路装置1が形成されている。
本実施例では、RFチップ3がプラスチック基板2にフリップチップボンディングによ
り接続されているので、RFチップ3がプラスチック基板2上にフェースアップで搭載さ
れ、且つボンディングワイヤによりプラスチック基板2に接続されている場合に比べて、
RFチップ3とプラスチック基板2との間の配線抵抗を低減することが可能である。
これは、RFチップ3をプラスチック基板2にフェースアップで搭載し、ボンディング
ワイヤでプラスチック基板2と接続した場合、ボンディングワイヤがRFチップ3と接触
しないように、たわませて接続する必要があるため、ボンディングワイヤの配線長が長く
なり、それに伴いRFチップ3とプラスチック基板2間の配線抵抗が大きくなってしまう
。さらに、RFチップ3が他のチップ(例えば、ベースバンドチップ)上にスタック状に
積層搭載される場合、プラスチック基板2とRFチップ3との距離が増大するため、プラ
スチック基板2とRFチップ3との間に接続された配線の配線長が増大する。この配線長
の増大に伴う配線抵抗の増加により、RFチップ3のRF特性(Q特性)が劣化するとい
う問題が生じる。
しかし、本実施例でRFチップ3とプラスチック基板2は、抵抗値の小さいバンプ7を
用いてフリップチップボンディングによって接続されているため、RFチップ3とプラス
チック基板2の間の抵抗値を低減することが可能となる。そのため、RFチップ3のRF
特性(Q特性)の劣化を抑制することが可能となる。
さらに、RFチップ3とベースバンドチップ4は、接着剤8を介して接続されているの
で、RFチップ3とベースバンドチップ4の間に接着剤8の厚さの分だけ離され配置され
る。距離が離されることにより、数100MHz〜数GHz程度の高周波数の信号処理を
行うRFチップ3のチップ内部で処理される信号と、50〜200MHz程度の周波数の
ベースバンドの信号処理を行うベースバンドチップ4のチップ内部で処理される信号とが
干渉し、RFチップ3の無線通信におけるノイズの発生や、ベースバンドチップの高速の
信号処理の遅れの発生を抑制することが可能となる。
また、本実施例に係る半導体集積回路装置は、半導体集積回路装置の裏面にエリアアレ
イ電極5を有する電気的特性のよいBGA(Ball Grid Array)という表
面実装型パッケージにRFチップ3とベースバンドチップ4を実装することが可能となる
(実施例1の変形例)
本発明の実施例1の変形例に係る半導体集積回路装置を図2を用いて説明する。図2は
、本発明の実施例1の変形例に係る半導体集積回路装置の構造を示す断面図である。本変
形例に係る半導体集積回路装置12は、実施例1に係る半導体集積回路装置1と比べて、
RFチップ3上に接着剤8を両面に塗布したスペーサー11を介してベースバンドチップ
4が搭載されているところに特徴を有する。
RFチップ3とベースバンドチップ4は、スペーサー11及び接着剤8を介して接続さ
れているので、RFチップ3とベースバンドチップ4の間にスペーサー11と接着剤8の
厚さの分だけ離され配置される。本変形例に係る半導体集積回路装置12は、実施例1に
係る半導体集積回路装置1と比べて、RFチップ3とベースバンドチップ4間の距離を離
すことが可能であるため、RFチップ3の無線通信におけるノイズの発生や、ベースバン
ドチップ4の高速の信号処理の遅れの発生をさらに抑制することが可能となる。
本発明の実施例2に係る半導体集積回路装置を図3を用いて説明する。図3は、本発明
の実施例2に係る半導体集積回路装置の構造を示す断面図である。実施例1と同一部分に
は同一符号を付し、その説明を省略する。
図2に示すように、本発明の実施例に係る半導体集積回路装置20は、プラスチック基
板2上に、RFチップ3、第1の半導体チップであるベースバンドチップ4、第2の半導
体チップであるメモリチップ21がスタック状に形成されたSiP(System in
Package)である。
本実施例に係る半導体集積回路装置20は、プラスチック基板2上にフリップチップ接
続されたRFチップ3上に、接着剤8を介して搭載されたベースバンドチップ4上に、メ
モリチップ21がフェースアップで積層搭載されている。なお、図示しないが、ベースバ
ンドチップ4とメモリチップ21の間には接着剤等を介して接続されている。
さらに、メモリチップ21のボンディングパッド(図示しない)とプラスチック基板2
の電極パッド6は、ボンディングワイヤ22により電気的に接続されている。メモリチッ
プ21には、RFチップ3及びベースバンドチップ4における信号処理に必要なソフトウ
ェア等がメモリチップ21に格納されている。
このようにベースバンドチップ4上に、メモリチップ等他のチップをスタック状に形成
した場合においても、実施例1同様にRFチップ3のRF特性の劣化を抑制することが可
能である。
(実施例2の変形例)
本発明の実施例2の変形例に係る半導体集積回路装置を図4を用いて説明する。図4は
、本発明の実施例2の変形例に係る半導体集積回路装置の構造を示す断面図である。本変
形例に係る半導体集積回装置23は、実施例2に係る半導体集積回路装置20と比べて、
RFチップ3上に接着剤8を両面に塗布したスペーサー11を介してベースバンドチップ
4が搭載されているところに特徴を有する。
RFチップ3とベースバンドチップ4は、スペーサー11及び接着剤8を介して接続さ
れているので、RFチップ3とベースバンドチップ4の間にスペーサー11と接着剤8の
厚さの分だけ離され配置される。本変形例に係る半導体集積回装置23は、実施例2に係
る半導体集積回路装置20と比べて、RFチップ3とベースバンドチップ4間の距離を離
すことが可能であるため、RFチップ3の無線通信におけるノイズの発生や、ベースバン
ドチップ4の高速の信号処理の遅れの発生をさらに抑制することが可能となる。
本発明の実施例1に係る半導体集積回路装置の構造を示す断面図。 本発明の実施例1の変形例に係る半導体集積回路装置の構造を示す断面図。 本発明の実施例2に係る半導体集積回路装置の構造を示す断面図。 本発明の実施例2の変形例に係る半導体集積回路装置の構造を示す断面図。
符号の説明
1、12、20、23 半導体集積回路装置
2 プラスチック基板
3 RFチップ
4 ベースバンドチップ(第1の半導体チップ)
5 エリアアレイ電極
6 電極パッド
7 バンプ
8 接着剤
9、22 ボンディングワイヤ
10 封止樹脂
11 スペーサー
21 メモリチップ(第2の半導体チップ)

Claims (5)

  1. エリアアレイ電極を下面に有し、前記エリアアレイ電極と導通した電極パッドを上面に有
    した配線基板と、
    前記配線基板の上面の前記電極パッドに対して、フリップチップボンディングにより接続
    されたRFチップと、
    前記RFチップ上に積層搭載され且つ、前記配線基板に電気的接続手段を用いて接続され
    た半導体チップと、
    前記RFチップ、前記半導体チップ及び前記電気的接続手段を含む前記配線基板の上面領
    域を封止した封止樹脂と
    を有することを特徴とする半導体集積回路装置。
  2. エリアアレイ電極を下面に有し、前記エリアアレイ電極と導通した電極パッドを上面に有
    した配線基板と、
    前記配線基板の上面の前記電極パッドに対して、フリップチップボンディングにより接続
    されたRFチップと、
    前記RFチップ上に積層搭載され且つ、前記配線基板に電気的接続手段を用いて接続され
    た半導体チップと、
    前記半導体チップ上に積層搭載され且つ、前記配線基板に電気的接続手段を用いて接続さ
    れた第2の半導体チップと、
    前記RFチップ、前記第1の半導体チップ、前記第2の半導体チップ及び前記電気的接続
    手段を含む前記配線基板の上面領域を封止した封止樹脂と
    を有することを特徴とする半導体集積回路装置。
  3. 前記第2の半導体チップの面積が、前記第1の半導体チップの面積よりも小さいことを特
    徴とする請求項2に記載の半導体集積回路装置。
  4. 前記RFチップ上に積層搭載された半導体チップが、ベースバンドチップであることを特
    徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の半導体集積回路装置。
  5. 前記電気的接続手段が、ボンディングワイヤであることを特徴とする請求項1乃至4のい
    ずれか1項に記載の半導体集積回路装置。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007110108A (ja) * 2005-10-14 2007-04-26 Integrant Technologies Inc 積層型集積回路チップ及びパッケージ
JP2007214316A (ja) * 2006-02-09 2007-08-23 Seiko Epson Corp 半導体装置および半導体装置の製造方法
JP2007227414A (ja) * 2006-02-21 2007-09-06 Seiko Epson Corp 半導体装置および半導体装置の製造方法
JP2009527944A (ja) * 2006-03-31 2009-07-30 インテル・コーポレーション 単一パッケージの無線通信装置
JP2010199286A (ja) * 2009-02-25 2010-09-09 Elpida Memory Inc 半導体装置
JP2013519238A (ja) * 2010-02-10 2013-05-23 クアルコム,インコーポレイテッド 半導体ダイパッケージ構造体
KR101393940B1 (ko) * 2007-02-23 2014-05-12 엘지이노텍 주식회사 Rf송수신 시스템
US9390992B2 (en) 2013-07-11 2016-07-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Semiconductor packages including a metal layer between first and second semiconductor chips

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007110108A (ja) * 2005-10-14 2007-04-26 Integrant Technologies Inc 積層型集積回路チップ及びパッケージ
JP4577228B2 (ja) * 2006-02-09 2010-11-10 セイコーエプソン株式会社 半導体装置および半導体装置の製造方法
JP2007214316A (ja) * 2006-02-09 2007-08-23 Seiko Epson Corp 半導体装置および半導体装置の製造方法
JP2007227414A (ja) * 2006-02-21 2007-09-06 Seiko Epson Corp 半導体装置および半導体装置の製造方法
US8749041B2 (en) 2006-02-21 2014-06-10 Seiko Epson Corporation Thee-dimensional integrated semiconductor device and method for manufacturing same
JP4688934B2 (ja) * 2006-03-31 2011-05-25 インテル・コーポレーション 単一パッケージの無線通信装置
US11552383B2 (en) 2006-03-31 2023-01-10 Tahoe Research, Ltd. Single-package wireless communication device
US8138599B2 (en) 2006-03-31 2012-03-20 Intel Corporation Wireless communication device integrated into a single package
JP2009527944A (ja) * 2006-03-31 2009-07-30 インテル・コーポレーション 単一パッケージの無線通信装置
US11942676B2 (en) 2006-03-31 2024-03-26 Tahoe Research, Ltd. Single-package wireless communication device
US10439265B2 (en) 2006-03-31 2019-10-08 Intel Corporation Single-package wireless communication device
US10727567B2 (en) 2006-03-31 2020-07-28 Intel Corporation Single-package wireless communication device
KR101393940B1 (ko) * 2007-02-23 2014-05-12 엘지이노텍 주식회사 Rf송수신 시스템
JP2010199286A (ja) * 2009-02-25 2010-09-09 Elpida Memory Inc 半導体装置
US9087710B2 (en) 2009-02-25 2015-07-21 Ps4 Luxco S.A.R.L. Semiconductor device with stacked semiconductor chips
JP2013519238A (ja) * 2010-02-10 2013-05-23 クアルコム,インコーポレイテッド 半導体ダイパッケージ構造体
US9390992B2 (en) 2013-07-11 2016-07-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Semiconductor packages including a metal layer between first and second semiconductor chips

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