JP2007243196A - 複数のチップ構成を有する集積デバイス及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】複数のチップを積層した集積デバイスの樹脂封止後の高さを低くする製造方法を提供する。
【解決手段】個々にカプセル状に包まれていない複数のチップ構成18,24を備え、各チップ構成18,24は、接続パッド15,21に接続するための複数の接続要素16,23を有し、複数のチップ構成18,24を、接続要素16,23が各チップ構成18,24に電気的結合を供給するように互いに積層し、複数の積層されたチップ構成18,24をカプセル状に包むようにして共通完全モールドを備えた集積デバイスを得る。
【選択図】図1

Description

発明の詳細な説明
〔関連出願の相互参照〕
本願は、米国特許出願第11/039,293号、代理人事件番号INFN/0097(2004P53356US)、ブリッジレイヤーを使用したマルチチップモジュールのための信号再配信、2005年1月20日出願、Thoai Thaiら、米国特許出願第11/208,362号、代理人事件番号INFN/0140、バランスされたパフォーマンスのためのMCPパッケージング方法、2005年8月19日出願、Farid Barakatら、及び米国特許出願第11/079,620号、代理人事件番号INFN/WB0157、チップ積層の製造方法及び集積デバイスにより形成されたチップ積層、2005年3月14日、Harald Grossに関連する。上記各関連特許出願は、全面的に参照として組み込まれる。
〔発明の背景〕
〔技術分野〕
本発明は、複数のチップ構成を有する集積デバイスに関し、各集積デバイスは、接続パッドに接続された1つ以上の接続要素とともに供給される。本発明は、さらに、そのような集積デバイスの製造方法に関する。
〔従来技術の説明〕
信号伝送と統合に関する電子デバイスのパフォーマンスを増大させるために、現代のデバイスは、単一のパッケージに集積化された複数のチップ、または、各チップがパッケージ化され、パッケージが積層されたコンパクトな電子デバイスを提供する複数のチップを含んでいる。
上記第1の提案に従えば、ベアダイを積層するためには、積層してパッケージする前に各ダイを試験する必要があり、技術的に費用がかさみ、時間もかかり、高いコストをもたらす。上記第2の提案に関しては、パッケージデバイスの積層の各パッケージデバイスは、モールドで個々にカプセル状に覆われて、その中のダイを環境から保護しているが、各ダイをカプセル封止すると、それらの高さが増大し、電子デバイスの全体の高さが高くなり好ましくないという問題がある。
米国特許出願11/039、293号 米国特許出願11/208、362号 米国特許出願11/079、620号
〔発明の概要〕
本発明のある実施の形態は、軽減されたコストで製造することができ、高い集積度を提供する複数のチップ構成を有する集積デバイスを提供する。
本発明の他の実施の形態は、促進的な態様で集積デバイスに組み立てられる前に各チップ構成が機能的に試験されることができる複数のチップ構成を有する集積デバイスを提供する。
本発明の他の実施の形態は、従来のパッケージ積層と比較して軽減された高さを有する複数のチップ構成を有する集積デバイスを提供する。
本発明の他の実施の形態は、高い効率及びコスト上効果的な態様で複数のチップを有する集積デバイスを製造する方法を提供する。製造された集積デバイスの高さは、従来のパッケージ積層と比較して軽減されている。
本発明の第1の側面に従えば、集積デバイスは、カプセル封止されていない複数のチップ構成を含み、各チップ構成は、接続パッドに接続された複数の接続要素を有し、チップ構成は、互いに積層されて、各接続要素が各チップ構成への電気的接続を供給し、共通完全モールドが、積層されたチップ構成をカプセル状に包むように構成される。
本発明では、チップ構成は、各接続パッド上に接続要素を配置することによって外部接続をチップに供給する複数の接続要素を伴うチップとして定義される。ある実施の形態では、接続パッドは、半田バンプ、例えば、各接続パッドに半田付け可能な半田ボールとして形成される。チップ構成は、カプセル状に包まれておらず、チップ構成の高さは不必要に増大しない。一方、接続要素は、積層の前に容易なコスト的に効果的な態様でチップの機能テストを実行することを許容する。環境的な影響からチップ構成を保護するため、共通完全モールドがチップ構成の周りをカプセル状封止するように設けられる。
複数のチップ構成のそれぞれは、複数の接続要素が直接配置されたフリップチップの1つと、基板の第1表面上にチップが設けられたBGA(ボールグリッドアレイ)構成とを含む。基板の第2反対表面上には、複数の接続要素が、チップに含まれる集積回路と電気的接続を有して設けられる。
本発明のさらなる実施の形態に従えば、複数のチップ構成は、少なくとも1つのBGA構成と、少なくとも1つのフリップチップとを含む。少なくとも1つのBGA構成と、少なくとも1つのフリップチップとが配置された上にパッケージ基板が設けられる。パッケージ基板上にフリップチップが設けられ、その接続要素は、パッケージ基板の関連する接続パッドと接続し、BGA構成は、パッケージ基板上に設けられ、その接続要素は、パッケージ基板のさらなる接続パッドに接続され、BGA構成の複数の接続要素は、接続要素が設けられない領域が形成されるように配置され、BGA構成は、領域がフリップチップを覆うようにフリップチップ上に積層される。
本発明の実施の形態に従えば、共通モールドがパッケージ基板上に設けられ、共通モールドによって、パッケージ基板の1つのサイドのみが覆われる。これによって、パッケージ基板の反対のサイドは、集積デバイスに含まれる積層チップ構成に電気的な接続を供給するために使用される。
本発明の他の側面に従えば、集積デバイスを製造する方法は、複数のチップ構成が供給されることを含む。各チップ構成は、接続パッドに接続する接続要素を有する。この方法は、複数のチップ構成を積層し、複数のチップ構成をカプセル封止して、チップ構成の少なくとも1つの複数の接続要素が、外部接続可能となり、このため、カプセル封止によって覆われない。
ある実施形態では、チップ構成の少なくとも1つが、複数の接続要素が直接配置されたフリップチップとして供給され、チップ構成の少なくとも1つが、チップが基板の第1表面に設けられたBGA構成として供給され、基板の第2反対表面上に、チップと電気的に接続された複数の接続要素が供給される。フリップチップとBGA構成との双方は、パッケージ基板上に配置され、フリップチップの各接続要素は、パッケージ基板の関連する接続パッドに接続され、BGA構成は、パッケージ基板上に設けられて、各接続要素は、パッケージ基板のさらなる接続パッドにそれぞれ接続され、BGA構成の複数の接続要素は、接続要素が設けられない領域が形成されるように設けられ、BGA構成は、領域がフリップチップを覆うようにフリップチップ上に積層される。
〔図面の簡単な説明〕
上記した本発明の特徴が詳細に理解される態様で、上記で簡潔に要約された本発明のより特定の説明は、実施形態への参照を有し、そのいくつかは添付の図面に示される。しかしながら、添付された図面は、本発明の典型的な実施形態を示しているだけであり、従って、本発明は他の均等物を受け入れるものであり、その範囲を限定するものと解釈してはならない。
図1は、第1実施形態に係る集積デバイスを示す。
図2は、第2実施形態に係る集積デバイスを示す。
図3は、第3実施形態に係る集積デバイスを示す。
図4は、第4実施形態に係る集積デバイスを示す。
〔好ましい実施形態の詳細な説明〕
図1に本発明に係る集積デバイス10を示す。集積デバイス10は、パッケージ基板11を備え、その第1表面12上には複数のチップ構成が配置されている。パッケージ基板11の第2表面13上には、半田ボール等の形態の接続要素14が設けられている。パッケージ基板11の第1表面12上には第1接続パッド15が設けられている。チップ構成は、パッケージ基板11上に積層された態様で配置されている。チップ構成は、関連するパッケージ基板11の第1接続パッド15の一部に接続する第2接続要素16が設けられたフリップチップデバイス17を備えている。第2チップ構成18は、基板20上に半田ボール等として形成される第3接続要素19を含むBGAチップ構成として形成されている。基板20は、接続要素19が設けられている表面とは反対側の表面上の接続パッド21をさらに含む。接続パッド21は、第2フリップチップ22の第4接続要素23に接続されて電気的接続を提供する。
パッケージ基板11の第1接続パッド15と第1接続要素14とは、1つ以上の第1接続要素14が1つ以上の第1接続パッド15に、パッケージ基板11内に含まれる再配線層(図示せず)によってそれぞれ接続されるという予め定められたスキームに従って接続されている。チップ構成18も、基板20に含まれてBGA基板20上の第3接続要素19と第2接続パッド21との間の電気的接続を供給する再配線層を有している。
第1及び第2チップ構成24・18は、チップ17・22が実質的に積層状態、即ち、パッケージ基板11の第1表面に関して互いに平行になるようにパッケージ基板11上に配置されている。第2チップ構成18の第3接続要素19は、基板20の内部領域R2において領域が包まれるように、基板20の外部領域R1に配置されている。これによって、第2チップ構成18は、第1接続要素19がフリップチップとして形成される第1チップ構成24の外側に配置されるように第1チップ構成24の上側に配置される。基板20の内側領域R2は、このように、パッケージ基板11に関して第1チップ構成24の上側に配置される。
電気的接続のためのボンドワイヤ接続を避け得るようにフリップチップを使用してチップ構成を供給する本発明の一実施形態が図1に示されている。しかしながら、さらなる実施形態では、チップ構成24・18の少なくとも1つはボンドワイヤを使用して各チップと各接続要素との間の電気的接続を供給することが意図される。
ここで使用するチップ構成という用語は、1つのチップと複数の接続要素との構成と定義される。接続要素は、外部に接続されて、電気的に動作する構成のチップへの直接的な、または間接的な電気的接続を提供する。チップ構成は、チップ上のパッドに直接接触する接続要素を有するフリップチップであり得る。チップ構成は、接続要素を有する基板が設けられ、接続要素は基板上に設けられたチップに電気的に接続され、チップは、ボンドワイヤによって基板に接続されたフリップチップまたは他のチップとして形成される。他の種類のチップ構成は、積層の前にモールドまたは類似のカプセル封止材料によってチップ構成がカプセル封止されない限り積層されたデバイスを供給するために同時に使用され得る。
チップ構成24・18が互いに積層された後、共通完全モールド25が単一の工程で供給され、液体モールドがチップ構成間の隙間に流れ込み、環境の影響に対する確実な保護を提供し、集積デバイス10内に形成されたキャビティを満たす空気を排除する。通常、共通モールドは、チップ構成間を容易に流れるのに十分低い粘性を有する限りカプセル封止プロセスに使用される。
本発明の第1実施形態に示すように、モールド25がパッケージ基板11の第1表面12に供給され、パッケージ基板11の第2表面13はモールド25で覆われず、第1接続要素14は、外部に接続されて集積デバイス10内の各チップに電気信号を供給する。
図2に本発明の第2実施形態を示す。同じ参照符号は、機能的に同じまたは類似の要素を示している。図2の実施形態は、第2チップ構成18の上にBGA構成の形態のさらに2つの、即ち、第3及び第4の(さらなるチップ構成のさらなる番号が意図されているが)チップ構成26・27が積層されている点で図1の実施形態と異なっている。電気的接続を提供するために、第3接続パッド28が第2チップ構成18の基板20上に設けられており、その上に積層された第3チップ構成26は、その第5接続要素29が基板20上の第3接続パッド28に関連するように配置され得る。同様に、さらなるチップ構成が積層され得、その各接続要素は、パッケージ基板11に関して下側に位置する各チップ構成の1つの各接続パッドに接続されている。
図1を参照してすでに説明したように、積層される間、チップ構成はすべてカプセル封止されない。チップ構成がすべて積層された後、共通完全モールドが供給され、全体としてのチップ積層は、カプセル封止されて環境の影響からチップを保護する。基板20のような基板をチップと各接続要素との間の電気的接続を供給するために使用するチップ構成18・26・27は、複数の構成を有し得る。各チップ構成のチップは、チップ上の各ボンドワイヤパッドを基板上の各接続パッドに接続するボンドワイヤによって接続要素に接続され、これによって、製造上比較的高価なフリップチップの準備を避ける。図1及び2の実施形態に関して示すように、チップ構成は、BGA基板上のチップの構成であるBGA構成の形態で構築される。チップはボンドワイヤに接続され、BGA構成はモールドでカプセル封止されず、チップは覆われない。
図3では、本発明の他の実施形態が示され、図1及び2で示されたパッケージ基板11は省略され得る。図3の実施形態は、構成上同一または類似の2つのチップ構成51・71を有する集積デバイス50を示している。第1チップ構成51と第2チップ構成71とは互いに積層されている。第1チップ構成51は、第1表面にボンディングパッド55を含んでさかさまに第1チップ54が設けられた第1基板52を備えている。第1基板52は、ボンディングチャネル56を備えており、フリップチップ54はボンディングチャネル56上に配置され、ボンディングパッド55は、ボンディングパッド55上のボンディングワイヤ59に固定されたボンディング装置によってボンディングチャネル56を通って自由にアクセスすることができる。第1基板52の第2表面57上にさらなるボンディングパッド58がボンディングチャネル56の近くに設けられており、第1チップ54上のボンディングパッド55と、第1基板52の第2表面57上のさらなるボンディングパッド58とはボンディングワイヤ59で接続されている。さらなるボンディングパッド58は、第1基板51内に設けられた再配線ワイヤーによって各第1接続要素と電気的に接続されている。第1チップ54が配置された位置のそばの領域上の第1基板52の第1表面53上には、さらなる接続パッド60が設けられている。第2チップ構成71は、第1チップ構成51と同様の構成を有しており、第1接続要素81、第2基板72、第2基板72の第1表面73、第2チップ74、第2チップ74のボンディングパッド75、ボンドチャネル76、第2基板72の第2表面77、第2表面77のさらなるボンディングパッド78、第2ボンドワイヤ79、及び第2基板72の第1表面73上のさらなる接続パッド80を有している。
図3では、第1接続要素61が各積層されたチップ構成51・71及び放熱のための熱的接続要素(熱バンプ)に電気信号を供給するので、第2チップ構成71内の第2接続要素81よりも多数の第1接続要素61を供給する点において2つのチップ構成51・71は異なっている。チップ構成51・71は、互いに積層され、第2チップ構成71の接続要素81は、第1チップ構成51の接続パッド60上に配置され電気的接続を提供する。
チップ構成51・71を積層した後、共通完全モールド90が供給され、チップ構成51・71が単一の工程でカプセル封止され、第1基板52の第2表面57は、モールド90によって覆われず、第1接続要素61は、電気的接続を供給するために第1及び第2チップ54・74に自由にアクセスすることができる。
図4には、本発明に係る集積デバイス151の第4実施形態が示される。図3の実施形態の要素と同じ参照符号を有する要素は、同じまたは類似の機能を有する。図4の実施形態は、第1基板52の寸法が第2基板172よりも大きい点において図3の実施形態と異なっている。第2チップ構成171は、第1基板51上に配置され、第2チップ構成171は、第1チップ構成51の第1基板52によって規定される領域内に完全に横たわっている。供給された共通モールド90は、第2チップ構成171をカプセル封止し、第1チップ構成51の第1表面53を覆う。
如何なる実施形態においても、集積デバイスには、1つ以上の熱的要素が設けられ、図4の場合は、第1基板52の第2表面57上のさらなる接続要素として設けられ、チップと集積デバイスが接続されるプリント回路ボードとの間の熱抵抗を低減する。
上記は本発明の実施形態に向けられているが、本発明の他のさらなる実施形態は、その基本的範囲を逸脱することなく案出され得る。その範囲は、請求項によって決定される。
第1実施形態に係る集積デバイスを示す図である。 第2実施形態に係る集積デバイスを示す図である。 第3実施形態に係る集積デバイスを示す図である。 第4実施形態に係る集積デバイスを示す図である。
符号の説明
10 集積デバイス
14 第1接続要素
15 第1接続パッド
16 第2接続要素
18 第2チップ構成
19 第3接続要素
21 第2接続パッド
23 第4接続要素
24 第1チップ構成
25 モールド

Claims (20)

  1. 個々にカプセル封止されていない複数のチップ構成を備え、各チップ構成は、複数の接続パッドにそれぞれ接続するための複数の接続要素を有し、前記複数のチップ構成は、前記接続要素が各チップ構成に電気的結合を供給するように互いに積層され、
    前記複数の積層されたチップ構成をカプセル封止するように構成された共通完全モールドを備えた集積デバイス。
  2. 各チップ構成は、
    前記複数の接続要素が直接その上に設けられたフリップチップと、
    第1表面と第2反対表面とを有する基板を含むボールグリッドアレイ(BGA)構成との少なくとも1つを備え、前記基板の前記第1表面上にチップが設けられ、前記第2反対表面上に複数の接続要素が設けられて前記チップとの電気的結合を供給する請求項1記載の集積デバイス。
  3. 前記複数のチップ構成は、少なくとも1つのBGA構成と少なくとも1つのフリップチップとを含む請求項2記載の集積デバイス。
  4. 少なくとも1つのBGA構成と少なくとも1つのフリップチップとが設けられたパッケージ基板をさらに含む請求項3記載の集積デバイス。
  5. 前記フリップチップは、前記パッケージ基板の関連する接続パッドに接続するように設けられた複数の第1接続要素を含み、前記BGA構成は、前記パッケージ基板のさらなる接続パッドに接続するように設けられた複数の第2接続要素を含み、前記BGA構成の前記複数の第2接続要素は、前記BGA構成が前記フリップチップ上に積層されるときに、前記フリップチップを覆う領域の外に設けられる請求項4記載の集積デバイス。
  6. 前記共通モールドは、前記パッケージ基板の一つのサイドに設けられる請求項5記載の集積デバイス。
  7. 前記接続要素は、半田バンプとして形成される請求項1記載の集積デバイス。
  8. 複数の接続要素を有してカプセル封止されていない複数のチップ構成を積層し、
    共通モールドで複数のチップ構成をカプセル封止し、少なくとも1つのチップ構成の複数の接続要素が外部接続可能である集積デバイスの製造方法。
  9. 前記複数のチップ構成の少なくとも1つは、前記複数の接続要素が直接その上に設けられるフリップチップとして供給される請求項8記載の方法。
  10. 前記チップ構成の少なくとも1つは、第1表面と第2反対表面とを有する基板を含むボールグリッドアレイ(BGA)構成として供給され、前記基板の前記第1表面上にチップが設けられ、前記第2反対表面上に複数の接続要素が設けられて前記チップとの電気的結合を供給する請求項8記載の方法。
  11. 少なくとも1つのチップ構成が、複数の接続要素が直接設けられるフリップチップとして供給され、少なくとも1つのチップ構成が、第1表面と第2反対表面とを有する基板を含むBGA構成として供給され、前記基板の前記第1表面上にチップが設けられ、前記第2反対表面上にさらなる複数の接続要素が設けられて前記チップとの電気的結合を供給する請求項8記載の方法。
  12. パッケージ基板上に前記フリップチップを設け、前記フリップチップの前記接続要素は、前記パッケージ基板の関連する接続パッドに接続されて設けられ、
    前記パッケージ基板上の前記フリップチップの上に前記BGA構成を積層し、前記BGA構成の前記接続要素は、前記パッケージ基板のさらなる接続パッドに接続して設けられ、前記BGA構成の前記接続要素は、前記BGA構成が前記フリップチップ上に積層されるときに、前記フリップチップを覆う領域の外に設けられる請求項11記載の方法。
  13. 複数の第1接続要素に接続された第1チップ構成と、
    複数の第2接続要素に接続された第2チップ構成とを備え、前記第2チップ構成は、前記第1チップ構成の上に積層されて、チップ積層を形成し、前記第1及び第2チップ構成は、個々にカプセル封止されておらず、
    前記チップ積層の第1サイドをカプセル封止するように設けられた共通完全モールドを備え、前記第1及び第2接続要素は、前記チップ積層のカプセル封止されていないサイド上に設けられて前記第1及び第2チップ構成への電気的接続を提供する集積デバイス。
  14. 第1表面と第2反対表面とを有するパッケージ基板をさらに備え、前記モールドされてカプセル封止されたチップ積層は、前記パッケージ基板の前記第1表面上に設けられ、前記第1及び第2接続要素は、前記パッケージ基板の前記第2表面上に設けられる請求項13記載の集積デバイス。
  15. 前記第1チップ構成は、前記パッケージ基板の第1表面上に設けられたフリップチップを含み、前記第2チップ構成は、BGA基板と、前記BGA基板上に設けられた第2チップと、前記BGA基板と前記パッケージ基板との間に設けられた複数の中間接続要素とを含むボールグリッドアレイ(BGA)構成を含む請求項14記載の集積デバイス。
  16. 前記複数の中間接続要素は、前記BGA基板の外側領域に設けられ、前記第2チップは、前記フリップチップの上に積層された前記BGA基板の中央領域に設けられる請求項15記載の集積デバイス。
  17. 前記第2チップ構成の上の積層構成に設けられた第3チップ構成をさらに含み、前記第3チップ構成は、さらなるBGA基板と、前記さらなるBGA基板上に設けられた第3チップと、前記さらなるBGA基板と前記第2チップ構成の前記BGA基板と間に設けられたさらなる複数の中間接続要素とを含むさらなるBGA構成を含む請求項16記載の集積デバイス。
  18. 前記第1チップ構成は、第1表面と第2反対表面とを有して、前記第1及び第2表面の間にボンドチャネルが形成される第1基板と、
    前記第1表面上に設けられ、前記第1表面上に設けられたボンディングパッドに接続された第1チップとを含み、前記複数の接続要素は、前記第1基板の前記第2表面上に設けられ、前記複数の第1接続要素は、前記ボンドパッドに接続されたボンディングワイヤを介して前記第1チップと電気的に接続されている請求項13記載の集積デバイス。
  19. 前記第2チップは、
    第1表面と第2反対表面とを有して、前記第1表面と前記第2基板の前記第2表面との間に第2ボンドチャネルが形成される第2基板と、
    前記第2基板の前記第1表面に設けられ、前記第2基板の前記第1表面上に設けられたボンディングパッドに接続された第2チップとを含み、前記複数の第2接続要素は、前記第1基板の前記第2表面に設けられ、前記第2ボンドパッドに接続されたボンディングワイヤを介して前記第2チップに電気的に接続された複数の中間接続要素は、前記第2基板と前記第1基板との間に設けられ、前記第1基板を通って前記複数の第2接続要素に電気的に接続される請求項18記載の集積デバイス。
  20. 前記複数の中間接続要素と前記複数の第2接続要素とは、前記第1基板の外側領域に設けられており、前記第1チップは、前記第2チップとともに積層された構成で、前記第1基板の中央領域に設けられている請求項19記載の集積デバイス。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7851899B2 (en) * 2004-04-02 2010-12-14 Utac - United Test And Assembly Test Center Ltd. Multi-chip ball grid array package and method of manufacture
US7545031B2 (en) * 2005-04-11 2009-06-09 Stats Chippac Ltd. Multipackage module having stacked packages with asymmetrically arranged die and molding
US7608921B2 (en) * 2006-12-07 2009-10-27 Stats Chippac, Inc. Multi-layer semiconductor package
US7928582B2 (en) * 2007-03-09 2011-04-19 Micron Technology, Inc. Microelectronic workpieces and methods for manufacturing microelectronic devices using such workpieces
US20170117214A1 (en) 2009-01-05 2017-04-27 Amkor Technology, Inc. Semiconductor device with through-mold via
US8125066B1 (en) * 2009-07-13 2012-02-28 Altera Corporation Package on package configurations with embedded solder balls and interposal layer
US8541872B2 (en) * 2010-06-02 2013-09-24 Stats Chippac Ltd. Integrated circuit package system with package stacking and method of manufacture thereof
US8754516B2 (en) * 2010-08-26 2014-06-17 Intel Corporation Bumpless build-up layer package with pre-stacked microelectronic devices
US11362027B2 (en) 2020-02-28 2022-06-14 Amkor Technology Singapore Holding Pte. Ltd. Semiconductor devices and methods of manufacturing semiconductor devices

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5222014A (en) * 1992-03-02 1993-06-22 Motorola, Inc. Three-dimensional multi-chip pad array carrier
SG75873A1 (en) * 1998-09-01 2000-10-24 Texas Instr Singapore Pte Ltd Stacked flip-chip integrated circuit assemblage
US6774475B2 (en) * 2002-01-24 2004-08-10 International Business Machines Corporation Vertically stacked memory chips in FBGA packages
TW567601B (en) * 2002-10-18 2003-12-21 Siliconware Precision Industries Co Ltd Module device of stacked semiconductor package and method for fabricating the same
JP3842759B2 (ja) * 2003-06-12 2006-11-08 株式会社東芝 三次元実装半導体モジュール及び三次元実装半導体システム
US7180165B2 (en) * 2003-09-05 2007-02-20 Sanmina, Sci Corporation Stackable electronic assembly
JP4204989B2 (ja) * 2004-01-30 2009-01-07 新光電気工業株式会社 半導体装置及びその製造方法
KR100642746B1 (ko) * 2004-02-06 2006-11-10 삼성전자주식회사 멀티 스택 패키지의 제조방법
TW200614448A (en) * 2004-10-28 2006-05-01 Advanced Semiconductor Eng Method for stacking bga packages and structure from the same
US20060157866A1 (en) * 2005-01-20 2006-07-20 Le Thoai T Signal redistribution using bridge layer for multichip module
US7271026B2 (en) * 2005-03-14 2007-09-18 Infineon Technologies Ag Method for producing chip stacks and chip stacks formed by integrated devices
US20060202317A1 (en) * 2005-03-14 2006-09-14 Farid Barakat Method for MCP packaging for balanced performance
TWI292617B (en) * 2006-02-03 2008-01-11 Siliconware Precision Industries Co Ltd Stacked semiconductor structure and fabrication method thereof
TWI309079B (en) * 2006-04-21 2009-04-21 Advanced Semiconductor Eng Stackable semiconductor package
JP4901384B2 (ja) * 2006-09-14 2012-03-21 パナソニック株式会社 樹脂配線基板とそれを用いた半導体装置および積層型の半導体装置

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