JP2006041061A - Semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、半導体装置に係り、詳しくは、ノイズ除去用の複数の容量素子を形成した容量チップを、半導体チップに積層した半導体装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to a semiconductor device in which a capacitor chip formed with a plurality of capacitor elements for noise removal is stacked on a semiconductor chip.
LSI(Large Scale Integrated circuit:大規模集積回路)で代表される半導体装置が、携帯電話等の各種電子機器に広く使用されている。このような電子機器に用いられる半導体装置は、電子機器の小型化に対応するために高密度実装に適した構造のものが、例えばBGA(Ball Grid Array)方式の樹脂封止型半導体装置が好んで用いられている。図9は従来の同半導体装置を示す平面図、図10は図9のD−D矢視断面図である。 A semiconductor device typified by an LSI (Large Scale Integrated circuit) is widely used in various electronic devices such as mobile phones. A semiconductor device used in such an electronic device has a structure suitable for high-density mounting in order to cope with the downsizing of the electronic device. For example, a BGA (Ball Grid Array) type resin-encapsulated semiconductor device is preferable. It is used in. 9 is a plan view showing the conventional semiconductor device, and FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the line DD in FIG.
同半導体装置100は、図9及び図10に示すように、複数の内部接続用端子101が形成された半導体チップ搭載用基板102の上面に、各内部接続用端子101に対応する複数の電極パッド103が形成された半導体チップ104が搭載され、各内部接続用端子101と対応する各電極パッド103との間はそれぞれ複数のボンディングワイヤ105により接続されている。各内部接続用端子101は、搭載用基板102に形成された内部配線(図示せず)により、搭載用基板102の下面に形成された対応する複数の外部接続用ボール電極(外部接続用電極)106にそれぞれ接続されている。また、半導体チップ104を含む搭載用基板102の上面はパッケージとなる封止樹脂107により覆われている。このBGA方式の樹脂封止型半導体装置100は、これ以前から一般的に用いられている、外部接続用リード(外部接続用電極)がパッケージの四辺に引き出された構造のQFP(Quad Flat Package)方式のそれに比べて、パッケージである封止樹脂107により覆われている搭載用基板102の下面に複数の外部接続用ボール電極106を形成できるので、パッケージの面積当たりの外部接続用電極の配置密度を高くとれるので、小型化に適した構造を有している。
As shown in FIGS. 9 and 10, the
一方、電子機器に用いられる半導体装置は半導体チップから発生する高調波ノイズや、外部から配線を介して入ってくる高周波ノイズ等の様々のノイズにより影響を受けるので、上述の半導体装置100の外部接続用ボール電極106のような外部接続用電極に、ノイズを除去するための容量素子(バイパスコンデンサ)を接続する必要がある。このように、ノイズを低減するために容量素子を用いる半導体装置は、例えば特許文献1に開示されているように、従来から一般的に知られている。同半導体装置110は、図11に示すように、複数のコンデンサ・セル111がグリッドをなすようにタイリング(tiling)されたコンデンサ・アレイ112が形成されている。ここでコンデンサ・アレイ112は、半導体基板上に形成した導電層を化学機械的研磨法等により研磨する際に、導電層の密度の均一性を高めるために利用されている。
On the other hand, a semiconductor device used in an electronic device is affected by various noises such as harmonic noise generated from a semiconductor chip and high-frequency noise entering from outside through wiring. It is necessary to connect a capacitor element (bypass capacitor) for removing noise to an external connection electrode such as the
ところで、前述したようなBGA方式の樹脂封止型半導体装置100は、半導体チップ104が搭載される搭載用基板102の下面に外部接続用電極として働く複数の外部接続用ボール電極106が形成されているので、この搭載用基板102の下面の領域にはノイズ除去用の容量素子等の電子部品を配置できないことになる。したがって、必然的にそのような電子部品は半導体装置100の外周領域に配置せざるを得ない。
By the way, in the BGA type resin-encapsulated
上述のような電子部品を外周領域に配置したBGA型の半導体装置が、例えば特許文献2に開示されている。同半導体装置120は、図12に示すように、電源電圧VDDを供給する電源プレーンPVDD、電源電圧VDDQを供給する電源プレーンPVDDQ及びグランドプレーンPGが形成され、3層の配線基板121a、121b、121cが積層された多層背面基板から成るキャリア基板121の上面に、アレイ状にチップ電極が主面に形成された半導体チップ122がバンプを介して接続(搭載)されている。なお、バンプを介さずに、例えば特許文献3に示されるようなワイヤボンディングにより接続してもよい。
For example,
電源プレーンPVDD、電源プレーンPVDDQ及びグランドプレーンPGは、キャリア基板121に形成された内部配線(図示せず)により、キャリア基板121の下面に形成された対応する複数のバンプ(外部接続用電極)123にそれぞれ接続されている。さらに、半導体チップ122の外周領域の配線基板121a上にはノイズ除去用の容量素子124が実装され、この容量素子124の一方接続部にはスルーホールH1を介して電源プレーンPVDDが接続されるとともに、他方接続部にはスルーホールH2を介して電源プレーンPVDDQが接続されている。また、半導体チップ122及び容量素子124を含むキャリア基板121の上面はパッケージとなる封止樹脂125により覆われている。
The power plane PVDD, the power plane PVDDQ, and the ground plane PG have a plurality of corresponding bumps (external connection electrodes) 123 formed on the lower surface of the
また、ノイズ除去用の容量素子を形成したBGA方式の半導体装置が、例えば特許文献4に開示されている。同半導体装置130は、図13に示すように、樹脂テープ131に設けられたリード132と金属板133との間に誘電体から成る絶縁性接着剤134が介在されて、コンデンサC及び相互インダクタンスMが形成されている。
ところで、ノイズ除去用の容量素子を形成した特許文献2、4記載の従来の半導体装置では、それぞれ以下に説明するような問題がある。
まず、特許文献2記載の従来の半導体装置120では、図12に示すように、ノイズ除去用の容量素子124が半導体チップ122の外周領域の配線基板121a上に実装されているので、パッケージとなる封止樹脂125のサイズが容量素子124を封止する分だけ大きくなって、結果的に半導体装置120のサイズが大きくなるため、前述したようなBGA方式の樹脂封止型半導体装置の特徴である小型化に適した利点が生かせなくなる。
By the way, the conventional semiconductor devices described in
First, in the conventional semiconductor device 120 described in
また、従来の半導体装置120では、半導体チップ122の各端子からみると、キャリア基板121の内部配線に加えて、外部接続用電極としてのバンプ123が接続される電子機器基板の内部配線(図示せず)を経由して容量素子124が接続されるので、大きな配線インダクタンスが容量素子124に直列に接続されたことになって、容量素子124のノイズ除去能力が大幅に低下してしまう欠点が生ずる。ここで、容量素子124をパッケージである封止樹脂125内に実装したことにより、そのような欠点を緩和することが可能となるが、サイズ的に実装できる容量素子124の数が限られるので、必要な端子全てに容量素子を接続することはできない。
Further, in the conventional semiconductor device 120, as viewed from each terminal of the
次に、特許文献4記載の従来の半導体装置130では、図13に示すように、リード132と金属板133と絶縁性接着剤134とによりコンデンサCを形成することができるが、これらのコンデンサCは実質的に半導体チップの外周領域に形成されるので、上述した半導体装置120と同じような欠点が生ずるようになる。
Next, in the conventional semiconductor device 130 described in
この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、パッケージの小型化を生かしたままで、配線インダクタンスの影響を受けることなく容量素子のノイズ除去能力の低下を防止することができるようにした半導体装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and is a semiconductor capable of preventing a reduction in noise removal capability of a capacitive element without being affected by wiring inductance while making use of the downsizing of the package. The object is to provide a device.
上記課題を解決するために、請求項1記載の発明は、絶縁基板の上面に複数の電極が形成された半導体チップが搭載されるとともに、上記絶縁基板の下面に上記複数の電極と対応するもの同士が電気的に接続された複数の外部接続用電極が形成されて成る半導体装置に係り、上記半導体チップに、該半導体チップの上記複数の電極と対応する複数の電極が形成された容量チップが積層され、上記半導体チップと上記容量チップとの対応する電極同士が、上記絶縁基板に形成された複数の内部接続用端子を介して電気的に接続されることを特徴としている。
In order to solve the above problems, the invention according to
また、請求項2記載の発明は、請求項1記載の半導体装置に係り、上記半導体チップと上記容量チップとの対応する電極同士が、それぞれボンディングワイヤを介して上記内部接続用端子に電気的に接続されることを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the semiconductor device according to the first aspect, wherein the corresponding electrodes of the semiconductor chip and the capacitor chip are electrically connected to the internal connection terminals via bonding wires, respectively. It is characterized by being connected.
また、請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の半導体装置に係り、上記容量チップに複数の容量素子が形成され、該容量素子の一方の電極が複数に分割される一方、他方の電極が共通に形成されることを特徴としている。 According to a third aspect of the invention, there is provided the semiconductor device according to the first or second aspect, wherein a plurality of capacitive elements are formed on the capacitive chip, and one electrode of the capacitive element is divided into a plurality of parts, while the other These electrodes are formed in common.
また、請求項4記載の発明は、請求項3記載の半導体装置に係り、上記容量素子の上記一方の複数の電極が対応する上記容量チップの上記複数の電極にそれぞれ電気的に接続されることを特徴としている。
The invention according to
また、請求項5記載の発明は、請求項1乃至4のいずれか一に記載の半導体装置に係り、上記絶縁基板の上記複数の内部接続用端子の少なくとも一つ、上記半導体チップの上記複数の電極の少なくとも一つ、上記容量チップの上記複数の電極の少なくとも一つがグランド用端子として形成されて、該グランド用端子が上記容量素子の上記他方の共通電極に電気的に接続されることを特徴としている。 A fifth aspect of the present invention relates to the semiconductor device according to any one of the first to fourth aspects, wherein at least one of the plurality of internal connection terminals of the insulating substrate and the plurality of the plurality of semiconductor chips. At least one of the electrodes and at least one of the plurality of electrodes of the capacitor chip are formed as a ground terminal, and the ground terminal is electrically connected to the other common electrode of the capacitor element. It is said.
また、請求項6記載の発明は、請求項5記載の半導体装置に係り、上記絶縁基板の上記内部接続用端子の周囲にグランド用配線層が形成され、該グランド用配線層が上記共通電極に電気的に接続されることを特徴としている。 According to a sixth aspect of the invention, there is provided the semiconductor device according to the fifth aspect, wherein a ground wiring layer is formed around the internal connection terminal of the insulating substrate, and the ground wiring layer is formed on the common electrode. It is characterized by being electrically connected.
また、請求項7記載の発明は、請求項1乃至6のいずれか一に記載の半導体装置に係り、複数の上記容量チップが上記半導体チップに積層されることを特徴としている。 A seventh aspect of the invention relates to the semiconductor device according to any one of the first to sixth aspects, wherein a plurality of the capacitor chips are stacked on the semiconductor chip.
この発明の半導体装置によれば、半導体チップに、この半導体チップの複数の電極パッドと対応する複数の外部接続用パッドが形成された容量チップが積層され、半導体チップと容量チップとの対応するパッド同士が、半導体チップ搭載用基板に形成された複数の内部接続用端子を介して電気的に接続されるので、パッケージの小型化を生かしたままで、配線インダクタンスの影響を受けることなく容量素子のノイズ除去能力の低下を防止することができる。 According to the semiconductor device of the present invention, a capacitor chip in which a plurality of external connection pads corresponding to a plurality of electrode pads of the semiconductor chip is stacked on the semiconductor chip, and the pads corresponding to the semiconductor chip and the capacitor chip are stacked. Since the two are electrically connected via a plurality of internal connection terminals formed on the semiconductor chip mounting substrate, the noise of the capacitive element is not affected by the wiring inductance while taking advantage of the miniaturization of the package. A reduction in removal capability can be prevented.
半導体チップ搭載用基板の上面に複数の電極パッドが形成された半導体チップが搭載されるとともに、半導体チップ搭載用基板の下面に複数の電極パッドと対応するもの同士が電気的に接続された複数の外部接続用ボール電極が形成されて成る構成において、半導体チップに、この半導体チップの複数の電極パッドと対応する複数の外部接続用パッドが形成された容量チップが積層され、半導体チップと容量チップとの対応するパッド同士が、半導体チップ搭載用基板に形成された複数の内部接続用端子を介して電気的に接続されている。 A semiconductor chip having a plurality of electrode pads formed on the upper surface of the semiconductor chip mounting substrate is mounted, and a plurality of electrodes corresponding to the plurality of electrode pads are electrically connected to the lower surface of the semiconductor chip mounting substrate. In the configuration in which the ball electrodes for external connection are formed, a capacitor chip in which a plurality of external connection pads corresponding to the plurality of electrode pads of the semiconductor chip is stacked on the semiconductor chip, and the semiconductor chip, the capacitor chip, The corresponding pads are electrically connected through a plurality of internal connection terminals formed on the semiconductor chip mounting substrate.
図1はこの発明の実施例1である半導体装置の構成を示す平面図、図2は図1のA−A矢視断面図、図3は同半導体装置の半導体チップを示す平面図、図4は同半導体装置の容量チップを示す平面図、図5は図4のB−B矢視断面図、また、図6は同半導体装置の製造方法を工程順に示す工程図である。
この例の半導体装置10は、図1及び図2に示すように、複数の内部接続用端子1が形成された半導体チップ搭載用基板2の上面に、各内部接続用端子1に対応する複数の電極パッド3が形成された半導体チップ4が搭載され、各内部接続用端子1と対応する各電極パッド3との間はそれぞれ複数のボンディングワイヤ5により接続されている。各内部接続用端子1は、搭載用基板2に形成された内部配線(図示せず)により、搭載用基板2の下面に形成された対応する複数の外部接続用ボール電極(外部接続用電極)6にそれぞれ接続されている。
1 is a plan view showing a configuration of a semiconductor device according to
As shown in FIGS. 1 and 2, the semiconductor device 10 of this example includes a plurality of corresponding
半導体チップ搭載用基板2上の内部接続用端子1は、後述するように、半導体チップ4の電極パッド3及び容量チップ11の外部接続用パッド12と同数だけ形成され、方形状の四辺に沿ってそれぞれ複数の例えば5個が設けられている。また、各辺の内部接続用端子1の1つはグランド用端子1Gとして用いられるようになっている。さらに、複数の内部接続用端子1の周囲には、グランドを強化する目的で枠状のグランド用配線層7が形成されて、このグランド用配線層7には各グランド用端子1Gが内部配線8により接続されている。
As will be described later, the same number of
半導体チップ4は、図3に示すように、方形状の四辺に沿ってそれぞれ複数の例えば5個の電極パッド3が設けられて、Agペースト等の導電性接着剤や両面テープ等の接着剤により、搭載用基板2の中央部に固着される。また、各辺の電極パッド3の1つはグランド用端子3Gとして用いられて、グランド用ワイヤ5Gによりグランド用端子1Gに接続されている。残りの電極パッド3は、電源用端子、信号入力用端子及び信号出力用端子として用いられる。
As shown in FIG. 3, the
また、半導体装置10は、図1及び図2に示すように、半導体チップ4と略同様なサイズを有し半導体チップ4上にシリコン基板等から成るスペーサ9を介して、後述のように複数の容量素子Cが形成された容量チップ11が積層されるように搭載されている。容量チップ11は、図4に示すように、方形状の四辺に沿ってそれぞれ複数の例えば5個の外部接続用パッド12が設けられて、各外部接続用パッド12と対応する各内部接続用端子1との間はそれぞれ複数のボンディングワイヤ13により接続されている。各辺の外部接続用パッド12の1つはグランド用パッド12Gとして用いられて、グランド用ワイヤ13Gによりグランド用端子1Gに接続されている。
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the semiconductor device 10 has a size substantially the same as that of the
さらに容量チップ11は、図5にも示すように、シリコン基板等の支持板14に形成された共通の下部電極15と、この下部電極15上に形成された誘電体層16と、この誘電体層16上に形成された複数の例えば16個の上部電極17とを有している。各上部電極17と対応する各外部接続用パッド12との間はそれぞれ内部配線18により接続されている。各グランド用パッド12Gはスルーホール配線19により下部電極15に接続されている。また、複数の上部電極17は絶縁性保護膜20により覆われる。以上の構成により、容量チップ11には16個の容量素子Cが形成されて、容量チップ11はAgペースト等の導電性接着剤や両面テープ等の接着剤によりスペーサ9を介して、半導体チップ4上に重畳されるように搭載される。また、半導体チップ4、容量チップ11及び各ボンディングワイヤ5、13等を含む搭載用基板2の上面はパッケージとなる封止樹脂21により覆われている。
Further, as shown in FIG. 5, the
上述したような半導体装置10によれば、容量チップ11に形成された複数の容量素子Cは半導体チップ搭載用基板2上において、各ボンディングワイヤ5、13を通じて、半導体チップ4の複数の電極パッド3により構成される電源端子とグランド用端子との間に、信号入力端子及び信号出力端子とグランド用端子との間にそれぞれ接続されることになる。したがって、外部接続用電極としての外部接続用ボール電極6が接続される電子機器基板の内部配線を経由して各容量素子Cが接続されることはないので、大きな配線インダクタンスが各容量素子Cに直列に接続されず、しかも必要な端子全てに容量素子Cを接続できるため、容量素子Cのノイズ除去能力が低下することはなくなる。
According to the semiconductor device 10 as described above, the plurality of capacitor elements C formed on the
また、複数の容量素子Cを形成した容量チップ11は半導体チップ4と略同様なサイズを有して、半導体チップ4に積層されるように搭載されるので、半導体チップ4の外周領域に容量チップ4を搭載するための余分のスペースを占有することがない。したがって、パッケージとなる封止樹脂21のサイズが容量チップ4を封止する分だけ大きくなることがないので、結果的に半導体装置10のサイズも大きくなることはなく、BGA方式の樹脂封止型半導体装置の特徴である小型化の利点を生かすことができる。
Further, the
次に、図6を参照して、この例の半導体装置10の製造方法を工程順に説明する。
まず、図6(a)に示すように、複数の内部接続用端子1及びこの周囲に枠状のグランド用配線層7が形成された半導体チップ搭載用基板2を用意する。搭載用基板2には、後述するように、搭載用基板2の下面に複数の外部接続用ボール電極(外部接続用電極)6が形成されたときに、各内部接続用端子1が対応する複数の外部接続用ボール電極6にそれぞれ接続されるように内部配線(図示せず)が形成されている。
Next, with reference to FIG. 6, the manufacturing method of the semiconductor device 10 of this example will be described in the order of steps.
First, as shown in FIG. 6A, a plurality of
次に、図6(b)に示すように、方形状の四辺に沿ってそれぞれ複数の例えば5個の電極パッド3が設けられた半導体チップ4を、Agペースト等の導電性接着剤や両面テープ等の接着剤により、搭載用基板2の中央部に固着する。次に、搭載用基板2の各内部接続用端子1と対応する各電極パッド3との間をそれぞれ複数のボンディングワイヤ5により接続する。
Next, as shown in FIG. 6 (b), the
次に、図6(c)に示すように、方形状の四辺に沿ってそれぞれ複数の例えば5個の外部接続用電極12及び複数の例えば16個の容量素子Cが形成された容量チップ11を、Agペースト等の導電性接着剤や両面テープ等の接着剤によりスペーサ9を介して、半導体チップ4に積層するように搭載する。次に、半導体チップ搭載用基板2の各内部接続用端子1と対応する各外部接続用電極12との間をそれぞれ複数のボンディングワイヤ13により接続する。
次に、搭載用基板2の下面に外部接続用ボール電極6を設けた後、半導体チップ4、容量チップ11及び各ボンディングワイヤ5、13等を含む搭載用基板2の上面にパッケージとなる封止樹脂21を形成することにより、図1及び図2に示したような半導体装置10を完成させる。
Next, as shown in FIG. 6C, a
Next, after the external
このように、この例の半導体装置10によれば、半導体チップ搭載用基板2の上面に複数の電極パッド3が形成された半導体チップ4が搭載されるとともに、半導体チップ搭載用基板2の下面に複数の電極パッド3と対応するもの同士が電気的に接続された複数の外部接続用ボール電極6が形成されて成る構成において、半導体チップ4に、この半導体チップ4の複数の電極パッド3と対応する複数の外部接続用パッド12が形成された容量チップ11が積層され、半導体チップ4と容量チップ11との対応するパッド3、12同士が、半導体チップ搭載用基板2に形成された複数の内部接続用端子1を介して電気的に接続されているので、外部接続用電極としての外部接続用ボール電極6が接続される電子機器基板の内部配線を経由して各容量素子Cが接続されることはないので、大きな配線インダクタンスが各容量素子Cに直列に接続されない。
したがって、パッケージの小型化を生かしたままで、配線インダクタンスの影響を受けることなく容量素子のノイズ除去能力の低下を防止することができる。
Thus, according to the semiconductor device 10 of this example, the
Therefore, it is possible to prevent a reduction in the noise removal capability of the capacitive element without being affected by the wiring inductance while keeping the downsizing of the package.
図7は、この発明の実施例2である半導体装置の構成を示す平面図、図8は図7のC−C矢視断面図である。この例の半導体装置の構成が、上述の実施例1のそれと大きく異なるところは、複数の容量チップを半導体チップに積層するようにした点である。
この例の半導体装置22は、図7及び図8に示すように、実施例1における容量チップ11を第1の容量チップとして用いて半導体チップ4の下部に積層するとともに、第2の容量チップとして新たな容量チップ23を用いて、半導体チップ4の上部に積層している。
7 is a plan view showing a configuration of a semiconductor device according to
As shown in FIGS. 7 and 8, the semiconductor device 22 of this example uses the
容量チップ23は、容量チップ11と略同様なサイズを有し半導体チップ4上にシリコン基板等から成るスペーサ24を介して、容量チップ11と同様に複数の容量素子Cが形成されるように構成されている。容量チップ23は、図7及び図8に示すように、方形状の四辺に沿ってそれぞれ複数の例えば5個の外部接続用パッド25が設けられて、各外部接続用パッド25と対応する各内部接続用端子1との間はそれぞれ複数のボンディングワイヤ26により接続されている。各辺の外部接続用パッド26の1つはグランド用パッド26Gとして用いられて、グランド用ワイヤ26Gによりグランド用端子1Gに接続されている。
これ以外は、上述した実施例1の構成と略同様であるので、図7において、図1の構成部分と対応する各部には同一の番号を付してその説明を省略する。
The capacitor chip 23 has substantially the same size as the
Other than this, the configuration is substantially the same as the configuration of the first embodiment described above. Therefore, in FIG. 7, the same numbers are assigned to the components corresponding to the components in FIG.
このように、この例の構成によっても実施例1と略同様な効果を得ることができる。 As described above, the configuration of this example can provide substantially the same effect as that of the first embodiment.
以上、この発明の実施例を図面により詳述してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。例えば、実施例ではBGA方式の樹脂封止型半導体装置に例をあげて説明したが、これに限ることなくPGA(Pin Grid Array)方式のような、あるいはボール、ピン以外にも外部接続用電極として平坦な導電層を形成したような他の方式の樹脂封止型半導体装置にも適用することができる。また、パッケージの構造は樹脂封止型に限ることなく、セラミックパッケージのような他の封止型にも適用することができる。また、容量チップに形成する複数の容量素子は、誘電体層として高誘電率材料を用いる等の工夫により、高い容量を得ることができるようになる。また、実施例では容量チップに16個の容量素子を形成する例で説明したが、容量素子の数は目的、用途等に応じて任意に選ぶことができる。 The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and the present invention can be changed even if there is a design change or the like without departing from the gist of the present invention. include. For example, in the embodiments, a BGA type resin-encapsulated semiconductor device has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, but the PGA (Pin Grid Array) type, or external connection electrodes other than balls and pins. The present invention can also be applied to other types of resin-encapsulated semiconductor devices in which a flat conductive layer is formed. Further, the structure of the package is not limited to the resin sealing type, but can be applied to other sealing types such as a ceramic package. In addition, a plurality of capacitive elements formed in the capacitive chip can obtain a high capacitance by a device such as using a high dielectric constant material as a dielectric layer. In the embodiment, an example in which 16 capacitive elements are formed on the capacitive chip has been described. However, the number of capacitive elements can be arbitrarily selected according to the purpose and application.
1 内部接続用端子
1G グランド用端子
2 半導体チップ搭載用基板
3 電極パッド
3G グランド用パッド
4 半導体チップ
5、13、26 ボンディングワイヤ
5G、13G、26G グランド用ワイヤ
6 外部接続用ボール電極(外部接続用電極)
7 グランド用配線層
8 内部配線
9、24 スペーサ
10、22 半導体装置
11、23 容量チップ
12、25 外部接続用パッド
12G グランド用パッド
14 支持板
15 下部電極
16 誘電体層
17 上部電極
18 内部配線
19 スルーホール配線
20 絶縁性保護膜
21 封止樹脂
DESCRIPTION OF
7
Claims (7)
前記半導体チップに、該半導体チップの前記複数の電極と対応する複数の電極が形成された容量チップが積層され、前記半導体チップと前記容量チップとの対応する電極同士が、前記絶縁基板に形成された複数の内部接続用端子を介して電気的に接続されることを特徴とする半導体装置。 A semiconductor chip having a plurality of electrodes formed on the upper surface of the insulating substrate is mounted, and a plurality of external connection electrodes are formed on the lower surface of the insulating substrate and corresponding to the plurality of electrodes are electrically connected to each other. A semiconductor device comprising:
A capacitor chip in which a plurality of electrodes corresponding to the plurality of electrodes of the semiconductor chip are formed is stacked on the semiconductor chip, and corresponding electrodes of the semiconductor chip and the capacitor chip are formed on the insulating substrate. A semiconductor device, wherein the semiconductor device is electrically connected through a plurality of internal connection terminals.
The semiconductor device according to claim 1, wherein a plurality of the capacitor chips are stacked on the semiconductor chip.
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JP2012221973A (en) * | 2011-04-04 | 2012-11-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
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JP4714049B2 (en) * | 2006-03-15 | 2011-06-29 | Okiセミコンダクタ株式会社 | Semiconductor device and manufacturing method of semiconductor device |
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JP2012221973A (en) * | 2011-04-04 | 2012-11-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
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