JP2013030568A - Semiconductor device - Google Patents
Semiconductor device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013030568A JP2013030568A JP2011164797A JP2011164797A JP2013030568A JP 2013030568 A JP2013030568 A JP 2013030568A JP 2011164797 A JP2011164797 A JP 2011164797A JP 2011164797 A JP2011164797 A JP 2011164797A JP 2013030568 A JP2013030568 A JP 2013030568A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- chip
- semiconductor chip
- semiconductor
- semiconductor device
- connection terminal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- H01L2224/0401—Bonding areas specifically adapted for bump connectors, e.g. under bump metallisation [UBM]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- H01L2224/04105—Bonding areas formed on an encapsulation of the semiconductor or solid-state body, e.g. bonding areas on chip-scale packages
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
- H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/161—Disposition
- H01L2224/16135—Disposition the bump connector connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
- H01L2224/16145—Disposition the bump connector connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being stacked
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
- H01L2224/321—Disposition
- H01L2224/32135—Disposition the layer connector connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
- H01L2224/32145—Disposition the layer connector connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being stacked
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
- H01L2224/321—Disposition
- H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/32225—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
- H01L2224/321—Disposition
- H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/32245—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
- H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
- H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73201—Location after the connecting process on the same surface
- H01L2224/73203—Bump and layer connectors
- H01L2224/73204—Bump and layer connectors the bump connector being embedded into the layer connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
- H01L2224/73265—Layer and wire connectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L24/10, H01L24/18, H01L24/26, H01L24/34, H01L24/42, H01L24/50, H01L24/63, H01L24/71
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/151—Die mounting substrate
- H01L2924/153—Connection portion
- H01L2924/1531—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface
- H01L2924/15311—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface being a ball array, e.g. BGA
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/19—Details of hybrid assemblies other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/191—Disposition
- H01L2924/19101—Disposition of discrete passive components
- H01L2924/19107—Disposition of discrete passive components off-chip wires
Landscapes
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
Description
本発明は、半導体チップの積層体が実装された半導体装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor device on which a stacked body of semiconductor chips is mounted.
半導体パッケージの高密度化及び小型化のためには、半導体チップのフリップチップ構造が有効である。フリップチップ構造においては、チップ搭載エリア周辺の配線パターンを保護するために、チップ搭載エリアを囲むように配線パターンを覆う保護レジスト層が設けられる。この保護レジスト層は、搭載される半導体チップとチップ搭載エリアとの間に充填するアンダーフィル樹脂などの充填剤の流れ出しを防止している。また、半導体チップとチップ搭載エリアとの間に充填剤を毛細管現象によって浸透させるために、例えばアンダーフィル樹脂としては低粘性樹脂が用いられている。 A flip chip structure of a semiconductor chip is effective for increasing the density and miniaturization of a semiconductor package. In the flip chip structure, in order to protect the wiring pattern around the chip mounting area, a protective resist layer covering the wiring pattern is provided so as to surround the chip mounting area. This protective resist layer prevents a filler such as an underfill resin from flowing out between a semiconductor chip to be mounted and a chip mounting area. In order to infiltrate the filler between the semiconductor chip and the chip mounting area by capillary action, for example, a low-viscosity resin is used as the underfill resin.
ところが、アンダーフィル樹脂の充填量が多くなると、チップ搭載エリアの外方の保護レジスト層上にアンダーフィル樹脂が流れ出す可能性がある。このため、半導体チップやその他電子部品の搭載密度が高くなってくると、アンダーフィル樹脂の流れ出しが半導体チップや電子部品などに悪影響を及ぼす恐れがある。 However, when the filling amount of the underfill resin increases, the underfill resin may flow out on the protective resist layer outside the chip mounting area. For this reason, when the mounting density of semiconductor chips and other electronic components increases, the flow of underfill resin may adversely affect the semiconductor chips and electronic components.
それに対して、特許文献1には、下段側半導体チップ上に上段側半導体チップをフリップチップ接続により積層した構造(チップオンチップ構造)において、下段側半導体チップ上における外部との電気的接続が必要な箇所に、アンダーフィル樹脂の流れ出しを防止するための凸部(ダム)を形成することが開示されている。
On the other hand,
しかしながら、特許文献1に開示されている従来の半導体装置では、下段側半導体チップ上に、アンダーフィル樹脂の流れ出しを防止するための領域(ダム形成領域)を確保する必要があるので、チップサイズが大きくなってしまうという問題、及び、ダム形成領域には配線を配置できないなどの設計上の制約が付加されてしまうという問題等が生じる。
However, in the conventional semiconductor device disclosed in
また、特許文献1に開示されている樹脂の流れ出し防止方法は、下段側半導体チップの表面上での加工を必要とするので、下段側半導体チップと上段側半導体チップとのチップサイズの関係によっては当該方法を実施できない場合がある。
In addition, since the resin flow-out prevention method disclosed in
以上のように、特許文献1に開示されている従来技術によると、アンダーフィル樹脂の流れ出しの防止対策が半導体パッケージの小型化や薄型化の障害となったり、又は、チップオンチップ構造においてアンダーフィル樹脂の流れ出しの防止対策を適用できなかったりする場合がある。
As described above, according to the prior art disclosed in
本発明は、以上に述べた従来技術の問題点を解決するものであり、チップサイズの増大や配線配置に対する制約を招くことなく、チップオンチップ構造において半導体チップ間に充填する充填剤の流れ出しを確実に防止することを目的とする。 The present invention solves the above-described problems of the prior art, and allows the filler to flow out between the semiconductor chips in the chip-on-chip structure without increasing the chip size or restricting the wiring arrangement. The purpose is to prevent it reliably.
前記の目的を達成するために、本発明に係る半導体装置は、少なくとも1つ以上の電極を有する第1の半導体チップと、前記第1の半導体チップ上に搭載され、且つ前記電極を通じて前記第1の半導体チップと電気的に接続された第2の半導体チップと、前記第1の半導体チップと前記第2の半導体チップとの間に充填された充填材とを備え、前記第1の半導体チップの周縁部を取り囲むようにチップ拡張部が設けられ、それにより、前記第1の半導体チップと前記チップ拡張部とから拡張型半導体チップが構成され、前記チップ拡張部上には、前記電極と電気的に接続された少なくとも1つ以上の接続端子が設けられており、前記チップ拡張部は、少なくとも1つ以上の凸部又は凹部を有している。 In order to achieve the above object, a semiconductor device according to the present invention is mounted on a first semiconductor chip having at least one electrode, the first semiconductor chip, and the first semiconductor chip through the electrodes. A second semiconductor chip electrically connected to the semiconductor chip, and a filling material filled between the first semiconductor chip and the second semiconductor chip, A chip extension portion is provided so as to surround the peripheral portion, whereby an extended semiconductor chip is constituted by the first semiconductor chip and the chip extension portion, and the electrode and the electrical connection are formed on the chip extension portion. At least one connection terminal connected to the chip is provided, and the chip extension portion has at least one convex portion or concave portion.
本発明に係る半導体装置において、前記充填材は前記凸部又は前記凹部によってせき止められていてもよい。 In the semiconductor device according to the present invention, the filler may be blocked by the convex portion or the concave portion.
本発明に係る半導体装置において、前記チップ拡張部は、凸部及び凹部の両方を有していてもよい。 In the semiconductor device according to the present invention, the chip extension portion may have both a convex portion and a concave portion.
本発明に係る半導体装置において、前記第1の半導体チップと前記第2の半導体チップとのチップ積層体は、樹脂パッケージにより封止されており、前記凸部の頂部は、前記樹脂パッケージの内部又は表面に配置されていてもよい。 In the semiconductor device according to the present invention, the chip stack of the first semiconductor chip and the second semiconductor chip is sealed with a resin package, and the top of the convex portion is inside the resin package or It may be arranged on the surface.
本発明に係る半導体装置において、前記凹部の深さは、前記第1の半導体チップの厚さ以下であってもよい。 In the semiconductor device according to the present invention, the depth of the recess may be equal to or less than the thickness of the first semiconductor chip.
本発明に係る半導体装置において、前記接続端子は、前記チップ拡張部における前記凹部以外の他の部分上に設けられており、前記凹部は、前記他の部分よりも前記第1の半導体チップの近くに設けられており、前記凹部の深さは、前記電極と前記接続端子との電気的接続を確保可能な深さに設定されていてもよい。 In the semiconductor device according to the present invention, the connection terminal is provided on a portion other than the recess in the chip extension portion, and the recess is closer to the first semiconductor chip than the other portion. The depth of the concave portion may be set to a depth that can ensure electrical connection between the electrode and the connection terminal.
本発明に係る半導体装置において、前記接続端子は、前記凸部上に設けられており、前記凸部は、前記接続端子の形成が可能で且つ前記接続端子に対してワイヤボンディングの実施が可能な幅を有していてもよい。 In the semiconductor device according to the present invention, the connection terminal is provided on the convex portion, and the convex portion can form the connection terminal and can perform wire bonding to the connection terminal. It may have a width.
本発明に係る半導体装置において、前記凹部の幅は、前記第1の半導体チップの側端部から前記第2の半導体チップの側端部までの距離よりも大きくてもよい。 In the semiconductor device according to the present invention, the width of the recess may be larger than the distance from the side end portion of the first semiconductor chip to the side end portion of the second semiconductor chip.
本発明に係る半導体装置において、前記凸部の内部に、前記電極と前記接続端子とを電気的に接続する配線が形成されていてもよい。 In the semiconductor device according to the present invention, a wiring for electrically connecting the electrode and the connection terminal may be formed inside the convex portion.
本発明に係る半導体装置において、前記凸部は、前記第2の半導体チップと接していてもよい。 In the semiconductor device according to the present invention, the convex portion may be in contact with the second semiconductor chip.
本発明に係る半導体装置において、前記凸部又は前記凹部の側壁は、前記第1の半導体チップと前記第2の半導体チップとの積層方向に対して傾斜を有していてもよい。 In the semiconductor device according to the present invention, a side wall of the convex portion or the concave portion may have an inclination with respect to a stacking direction of the first semiconductor chip and the second semiconductor chip.
本発明に係る半導体装置において、前記第1の半導体チップと前記第2の半導体チップとのチップ積層体を搭載する基材をさらに備えていてもよい。この場合、前記基材は基板であり、前記基板における前記チップ積層体の搭載面には、少なくとも1つ以上のボンディングパッドが設けられており、前記接続端子と前記ボンディングパッドとはボンディングワイヤによって電気的に接続されていてもよく、また、前記基板における前記チップ積層体の搭載面の反対面には、少なくとも1つ以上の外部電極が設けられていてもよい。或いは、前記基材はリードフレームであり、前記接続端子と前記リードフレームとはボンディングワイヤによって電気的に接続されていてもよく、また、前記リードフレームにおける前記チップ積層体の搭載面の反対面には、少なくとも1つ以上の外部電極が設けられていてもよい。 The semiconductor device according to the present invention may further include a base material on which a chip stack of the first semiconductor chip and the second semiconductor chip is mounted. In this case, the base material is a substrate, and at least one bonding pad is provided on the mounting surface of the chip stack on the substrate, and the connection terminal and the bonding pad are electrically connected by a bonding wire. In addition, at least one external electrode may be provided on the surface of the substrate opposite to the mounting surface of the chip stack. Alternatively, the base material may be a lead frame, and the connection terminal and the lead frame may be electrically connected by a bonding wire, and on the surface opposite to the mounting surface of the chip stack in the lead frame. At least one or more external electrodes may be provided.
本発明によれば、第1の半導体チップの周縁を取り囲むチップ拡張部に凸部又は凹部を設けているため、第1の半導体チップと第2の半導体チップとの間に充填する充填材の流れ出しを前記凸部又は前記凹部によって防止することができる。ここで、前記凸部又は前記凹部を第1の半導体チップ本体ではなくチップ拡張部に設けているため、チップサイズの増大及びそれに伴うコストの増大、並びにチップ上における配線配置に対する制約を招くことなく、充填材の流れ出し防止効果を得ることができる。また、第1の半導体チップの表面上での加工を伴うことなく、前記凸部又は前記凹部を形成することができるので、第1の半導体チップと第2の半導体チップとのチップサイズの大小関係に関わらず、充填材の流れ出し防止効果を得ることができる。さらに、前記凹部を深く形成する場合には、第1の半導体チップの厚さを増大させることなくチップ拡張部の厚さを増大させれば良いので、チップ厚の増大に伴うコストの増大を伴うことなく、充填材の流れ出し防止効果を得ることができる。 According to the present invention, since the convex portion or the concave portion is provided in the chip extension portion surrounding the periphery of the first semiconductor chip, the filling material that flows between the first semiconductor chip and the second semiconductor chip flows out. Can be prevented by the convex portion or the concave portion. Here, since the convex portion or the concave portion is provided not in the first semiconductor chip body but in the chip extension portion, without increasing the chip size and the accompanying cost, and without restricting the wiring arrangement on the chip. The effect of preventing the filler from flowing out can be obtained. Moreover, since the said convex part or the said recessed part can be formed without accompanying the process on the surface of a 1st semiconductor chip, the magnitude relationship of the chip size of a 1st semiconductor chip and a 2nd semiconductor chip Regardless, the effect of preventing the filler from flowing out can be obtained. Further, when the recess is formed deeply, it is only necessary to increase the thickness of the chip extension portion without increasing the thickness of the first semiconductor chip, which increases the cost associated with the increase of the chip thickness. Therefore, the effect of preventing the filler from flowing out can be obtained.
(第1の実施形態)
以下、本発明の第1の実施形態に係る半導体装置について、図面を参照しながら説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本実施形態に係る半導体装置の構成を示す断面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of the semiconductor device according to the present embodiment.
基板8上に、接合部材11を挟んで半導体チップ1が搭載されている。半導体チップ1は、例えばロジックやメモリ等の集積回路を有しており、回路形成面を上向き(基板8の反対向き)にして基板8上に実装されている。半導体チップ1の回路形成面上には、複数のバンプ電極3が設けられている。バンプ電極3としては、例えば半田ボール等のボール状導電体を用いてもよい。半導体チップ1の回路形成面上には、半導体チップ2が搭載されている。半導体チップ2は、例えばロジックやメモリ等の集積回路を有しており、回路形成面を下向き(半導体チップ1の向き)にして半導体チップ1上に実装されている。ここで、半導体チップ1と半導体チップ2とはバンプ電極3を通じて電気的に接続されている。また、半導体チップ1と半導体チップ2との間には充填材4が充填されている。充填材4としては、例えばエポキシ樹脂等のアンダーフィル樹脂を用いてもよい。また、充填材4は、半導体チップ1と半導体チップ2とを電気的に接続した後に、任意の箇所(1箇所又は複数箇所)から充填してもよい。或いは、予め充填材4を半導体チップ1上に塗布しておき、その後、半導体チップ2を実装してもよい。
The
本実施形態においては、半導体チップ1の周縁部を取り囲むようにチップ拡張部5aが設けられており、半導体チップ1とチップ拡張部5aとから拡張型半導体チップが構成されている。チップ拡張部5aは、例えば樹脂から構成されており、半導体チップ1に対応する中央部がくり抜かれた矩形の平面形状を有している。具体的には、例えば打ち抜き加工やくり抜き加工等の加工方法を用いて樹脂基材を所定の形状に加工することにより、チップ拡張部5aを形成してもよい。また、複数の樹脂基材を組み合わせることにより、中央部に開口部を有するチップ拡張部5aを形成してもよい。
In the present embodiment, a
本実施形態の特徴として、チップ拡張部5aは、半導体チップ1の回路形成面よりも高く突き出た凸部を有しており、当該凸部上にはワイヤボンディング用接続端子7が設けられている。また、半導体チップ1上にはバンプ電極3と電気的に接続するように配線6aが形成されていると共に当該配線6aはチップ拡張部5a上を延伸してワイヤボンディング用接続端子7と接続しており、これにより、バンプ電極3とワイヤボンディング用接続端子7とが電気的に接続されている。配線6aとしては、例えばめっき金属膜等の導電材料を用いてもよい。
As a feature of the present embodiment, the
尚、基板8における半導体チップ1及び2の搭載面にはボンディングパッド9が設置されており、ボンディングパッド9とワイヤボンディング用接続端子7とはボンディングワイヤ10を通じて電気的に接続されている。ボンディングワイヤ10としては、例えば金や銅などからなるワイヤを用いてもよい。また、基板8における半導体チップ1及び2の搭載面の反対面には、ボンディングパッド9と電気的に接続する外部電極12a及び12bが形成されている。外部電極12a及び12bとしては、例えばボール電極を用いてもよい。以上のようにして、半導体チップ1及び2は、配線6a、ワイヤボンディング用接続端子7、ボンディングワイヤ10及びボンディングパッド9を通じて、外部電極12a及び12bと電気的に接続されている。
A
また、半導体チップ1及び2の積層体は、ボンディングワイヤ10などと共に基板8上において樹脂パッケージ13により封止されている。
The stacked body of the
以上に説明したように、本実施形態によると、半導体チップ1の周縁を取り囲むチップ拡張部5aに凸部を設けている。このため、半導体チップ1と半導体チップ2との間に充填する充填材4の充填量が多い場合や、充填材4として低粘性のアンダーフィル樹脂を用いた場合にも、充填材4がチップ拡張部5a上のワイヤボンディング用接続端子7まで流れ出してくることを前記凸部によって防止することができる。すなわち、前記凸部によって充填材4をせき止めることができる。また、前記凸部を半導体チップ1本体ではなくチップ拡張部5aに設けているため、チップサイズの増大及びそれに伴うコストの増大、並びにチップ上における配線配置に対する制約を招くことなく、充填材4の流れ出し防止効果を得ることができる。また、半導体チップ1の表面上での加工を伴うことなく、前記凸部を形成することができるので、半導体チップ1と半導体チップ2とのチップサイズの大小関係に関わらず、充填材4の流れ出し防止効果を得ることができる。
As described above, according to the present embodiment, the convex portion is provided on the
尚、本実施形態においては、チップ拡張部5aに凸部を1つ設けたが、凸部を複数設けてもよい。また、ワイヤボンディング用接続端子7並びにそれに対応するボンディングパッド9及びボンディングワイヤ10も複数設けてもよい。
In the present embodiment, one convex portion is provided in the
また、本実施形態において、チップ拡張部5aの凸部は、半導体チップ1の回路形成面に対して垂直な側壁を有していた。しかし、これに代えて、チップ拡張部5aの凸部の側壁が、半導体チップ1の回路形成面の法線方向(つまり半導体チップ1及び2の積層方向)に対して傾斜を有していてもよい。また、チップ拡張部5aの凸部が丸みを帯びた形状を有していてもよい。
In the present embodiment, the convex portion of the
また、本実施形態において、チップ拡張部5aの凸部の頂部は、樹脂パッケージ13の内部に位置していた。しかし、これに代えて、チップ拡張部5aの凸部が半導体チップ2と干渉しない限り、チップ拡張部5aの凸部の頂部が樹脂パッケージ13の表面に達していてもよい。
In the present embodiment, the top of the convex portion of the
また、本実施形態のように、チップ拡張部5aの凸部上にワイヤボンディング用接続端子7を設ける場合には、当該凸部は、ワイヤボンディング用接続端子7の形成が可能で且つワイヤボンディング用接続端子7に対してボンディングワイヤ10の接続(つまりワイヤボンディングの実施)が可能な幅を有していることが好ましい。
Further, when the wire
また、本実施形態において、半導体チップ1及び2の積層体を基板8上に搭載したが、これに代えて、例えばリードフレーム等の他の基材上に搭載してもよい。また、チップの積層数も特に限定されるものではなく、3つ以上の半導体チップを積層させてもよい。
In the present embodiment, the stacked body of the
(第1の実施形態の第1変形例)
以下、本発明の第1の実施形態の第1変形例に係る半導体装置について、図面を参照しながら説明する。
(First modification of the first embodiment)
Hereinafter, a semiconductor device according to a first modification of the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図2は、本変形例に係る半導体装置の構成を示す断面図である。尚、図2において、図1に示す第1の実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付すことにより、重複する説明を省略する。 FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration of a semiconductor device according to this modification. In FIG. 2, the same components as those in the first embodiment shown in FIG.
図2に示すように、本変形例が第1の実施形態と異なっている点は、チップ拡張部5aの凸部の側壁が、半導体チップ1の回路形成面の法線方向(つまり半導体チップ1及び2の積層方向)に対して傾斜(垂直よりも緩い傾斜)を有していることである。
As shown in FIG. 2, this modification is different from the first embodiment in that the side wall of the convex portion of the
本変形例によると、第1の実施形態と同様の効果に加えて、次のような効果を得ることができる。すなわち、チップ拡張部5aの凸部の側壁が緩い傾斜を有しているため、半導体チップ1及びチップ拡張部5aからなる拡張型半導体チップと半導体チップ2との隙間が大きくなるため、アンダーフィル樹脂等の充填材4の充填を容易に行うことができる。
According to this modification, in addition to the same effects as those of the first embodiment, the following effects can be obtained. That is, since the side wall of the convex part of the
尚、本変形例では、チップ拡張部5aの凸部の側壁に緩い傾斜を持たせたが、これに代えて、チップ拡張部5aの凸部を丸みを帯びた形状に加工した場合にも、本変形例と同様の効果を得ることができる。
In this modified example, the side wall of the convex portion of the
(第1の実施形態の第2変形例)
以下、本発明の第1の実施形態の第2変形例に係る半導体装置について、図面を参照しながら説明する。
(Second modification of the first embodiment)
Hereinafter, a semiconductor device according to a second modification of the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図3は、本変形例に係る半導体装置の構成を示す断面図である。尚、図3において、図1に示す第1の実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付すことにより、重複する説明を省略する。 FIG. 3 is a cross-sectional view showing a configuration of a semiconductor device according to this modification. In FIG. 3, the same components as those in the first embodiment shown in FIG.
図3に示すように、本変形例が第1の実施形態と異なっている点は、半導体チップ1及び2の積層体が、リードフレーム20上に搭載されていることである。また、チップ拡張部5a上のワイヤボンディング用接続端子7は、ボンディングワイヤ10を通じてリードフレーム20に電気的に接続されている。このように、本変形例では、半導体チップ1及び2は、配線6a、ワイヤボンディング用接続端子7及びボンディングワイヤ10を通じて、リードフレーム20と電気的に接続されている。また、半導体チップ1及び2の積層体は、ボンディングワイヤ10及びリードフレーム20などと共に樹脂パッケージ13により封止されている。但し、リードフレーム20の端部は樹脂パッケージ13から露出している。
As shown in FIG. 3, this modification is different from the first embodiment in that a stacked body of
以上に説明した本変形例によると、第1の実施形態と同様の効果に加えて、次のような効果を得ることができる。すなわち、半導体チップ1及び2のチップ積層体を実装するための基材として、リードフレーム20を用いているための、半導体装置(半導体パッケージ)の薄型化及び低コスト化が可能となる。
According to the modification described above, the following effects can be obtained in addition to the same effects as those of the first embodiment. That is, since the
(第1の実施形態の第3変形例)
以下、本発明の第1の実施形態の第3変形例に係る半導体装置について、図面を参照しながら説明する。
(Third Modification of First Embodiment)
Hereinafter, a semiconductor device according to a third modification of the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図4は、本変形例に係る半導体装置の構成を示す断面図である。尚、図4において、図1に示す第1の実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付すことにより、重複する説明を省略する。 FIG. 4 is a cross-sectional view showing a configuration of a semiconductor device according to this modification. In FIG. 4, the same components as those in the first embodiment shown in FIG.
図4に示すように、本変形例が第1の実施形態と異なっている点は、半導体チップ1及び2の積層体が、リードフレーム21上に搭載されていることである。また、チップ拡張部5a上のワイヤボンディング用接続端子7は、ボンディングワイヤ10を通じてリードフレーム21に電気的に接続されている。また、リードフレーム21におけるボンディングワイヤ10の接続部分の下面(半導体チップ1及び2の搭載面の反対面)には、外部電極22が形成されている。このように、本変形例では、半導体チップ1及び2は、配線6a、ワイヤボンディング用接続端子7、ボンディングワイヤ10、及びリードフレーム21を通じて、外部電極22と電気的に接続されている。また、半導体チップ1及び2の積層体は、ボンディングワイヤ10及びリードフレーム21などと共に樹脂パッケージ13により封止されている。但し、外部電極22は樹脂パッケージ13から露出している。
As shown in FIG. 4, this modified example is different from the first embodiment in that a stacked body of
以上に説明した本変形例によると、第1の実施形態と同様の効果に加えて、次のような効果を得ることができる。すなわち、半導体チップ1及び2のチップ積層体を実装するための基材として、パッケージ下面に外部電極22を持つリードフレーム21を用いているための、半導体装置(半導体パッケージ)の小型化が可能となる。
According to the modification described above, the following effects can be obtained in addition to the same effects as those of the first embodiment. That is, the semiconductor device (semiconductor package) can be downsized because the
(第2の実施形態)
以下、本発明の第2の実施形態に係る半導体装置について、図面を参照しながら説明する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図5は、本実施形態に係る半導体装置の構成を示す断面図である。尚、図5において、図1に示す第1の実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付すことにより、重複する説明を省略する。 FIG. 5 is a cross-sectional view showing a configuration of the semiconductor device according to the present embodiment. In FIG. 5, the same components as those in the first embodiment shown in FIG.
図5に示すように、本実施形態においては、半導体チップ1の周縁部を取り囲むようにチップ拡張部5bが設けられており、半導体チップ1とチップ拡張部5bとから拡張型半導体チップが構成されている。チップ拡張部5bは、例えば樹脂から構成されており、半導体チップ1に対応する中央部がくり抜かれた矩形の平面形状を有している。具体的には、例えば打ち抜き加工やくり抜き加工等の加工方法を用いて樹脂基材を所定の形状に加工することにより、チップ拡張部5bを形成してもよい。また、複数の樹脂基材を組み合わせることにより、中央部に開口部を有するチップ拡張部5bを形成してもよい。
As shown in FIG. 5, in this embodiment, a chip extension portion 5b is provided so as to surround the peripheral portion of the
本実施形態の特徴として、チップ拡張部5bは、半導体チップ1の回路形成面よりも低い底面を持つ凹部を有しており、チップ拡張部5bにおける当該凹部以外の他の部分上にワイヤボンディング用接続端子7が設けられている。ここで、チップ拡張部5bにおいて、前記凹部は、前記他の部分よりも半導体チップ1の近くに設けられている。また、半導体チップ1上にはバンプ電極3と電気的に接続するように配線6bが形成されていると共に当該配線6bは前記凹部を含むチップ拡張部5b上を延伸してワイヤボンディング用接続端子7と接続しており、これにより、バンプ電極3とワイヤボンディング用接続端子7とが電気的に接続されている。配線6bとしては、例えばめっき金属膜等の導電材料を用いてもよい。以上のようにして、半導体チップ1及び2は、配線6b、ワイヤボンディング用接続端子7、ボンディングワイヤ10及びボンディングパッド9を通じて、外部電極12a及び12bと電気的に接続されている。
As a feature of the present embodiment, the chip extension portion 5b has a recess having a bottom surface lower than the circuit formation surface of the
以上に説明したように、本実施形態によると、半導体チップ1の周縁を取り囲むチップ拡張部5bに凹部を設けている。このため、半導体チップ1と半導体チップ2との間に充填する充填材4の充填量が多い場合や、充填材4として低粘性のアンダーフィル樹脂を用いた場合にも、充填材4がチップ拡張部5b上のワイヤボンディング用接続端子7まで流れ出してくることを前記凹部によって防止することができる。すなわち、前記凹部によって充填材4をせき止めることができる。また、前記凹部を半導体チップ1本体ではなくチップ拡張部5bに設けているため、チップサイズの増大及びそれに伴うコストの増大、並びにチップ上における配線配置に対する制約を招くことなく、充填材4の流れ出し防止効果を得ることができる。また、半導体チップ1の表面上での加工を伴うことなく、前記凹部を形成することができるので、半導体チップ1と半導体チップ2とのチップサイズの大小関係に関わらず、充填材4の流れ出し防止効果を得ることができる。さらに、前記凹部を深く形成する場合には、半導体チップ1の厚さを増大させることなくチップ拡張部5bの厚さを増大させれば良いので、チップ厚の増大に伴うコストの増大を伴うことなく、充填材4の流れ出し防止効果を得ることができる。
As described above, according to the present embodiment, the chip extension portion 5b surrounding the periphery of the
また、本実施形態によると、半導体装置(半導体パッケージ)の高さに対する制限などの理由により、図1に示す第1の実施形態のような凸部を有するチップ拡張部5aを用いることができない場合にも、凹部を有するチップ拡張部5bによって、半導体パッケージの高さを抑えながら、充填材4の流れ出し防止効果を得ることができる。
In addition, according to the present embodiment, when the
尚、本実施形態においては、チップ拡張部5bに凹部を1つ設けたが、凹部を複数設けてもよい。また、ワイヤボンディング用接続端子7並びにそれに対応するボンディングパッド9及びボンディングワイヤ10も複数設けてもよい。
In the present embodiment, one recess is provided in the chip extension portion 5b, but a plurality of recesses may be provided. Also, a plurality of wire
また、本実施形態において、チップ拡張部5bの凹部は、半導体チップ1の回路形成面に対して垂直な側壁を有していた。しかし、これに代えて、チップ拡張部5bの凹部の側壁が、半導体チップ1の回路形成面の法線方向(つまり半導体チップ1及び2の積層方向)に対して傾斜を有していてもよい。また、チップ拡張部5bの凹部が丸みを帯びた形状を有していてもよい。
In the present embodiment, the concave portion of the chip extension portion 5 b has a side wall perpendicular to the circuit formation surface of the
また、本実施形態のように、チップ拡張部5bの厚さ(凹部以外の他の部分の厚さ)を半導体チップ1の厚さと同じに設定する場合には、前記凹部の深さを最大、半導体チップ1の厚さと同じ深さまで設定可能である。但し、前記凹部の深さは、充填材4の流れ出し防止効果を確実に得るためには深いほどよいが、バンプ電極3とワイヤボンディング用接続端子7とを接続する配線6bの形成が可能な深さ(つまり、バンプ電極3とワイヤボンディング用接続端子7との電気的接続を確保可能な深さ)に設定する必要がある。また、前記凹部の幅(半導体チップ1とチップ拡張部5bとの接続方向の幅)も、充填材4の流れ出し防止効果を確実に得るためには大きいほどよいが、例えば半導体チップ1の側端部から半導体チップ2の側端部までの距離(半導体チップ1の回路形成面に沿った方向の距離)よりも前記凹部の幅を大きくしてもよい。
Further, as in the present embodiment, when the thickness of the chip extension portion 5b (the thickness of other portions other than the recess) is set to be the same as the thickness of the
また、本実施形態において、半導体チップ1及び2の積層体を基板8上に搭載したが、これに代えて、例えばリードフレーム等の他の基材上に搭載してもよい。また、チップの積層数も特に限定されるものではなく、3つ以上の半導体チップを積層させてもよい。
In the present embodiment, the stacked body of the
(第2の実施形態の変形例)
以下、本発明の第2の実施形態の変形例に係る半導体装置について、図面を参照しながら説明する。
(Modification of the second embodiment)
Hereinafter, a semiconductor device according to a modification of the second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図6は、本変形例に係る半導体装置の構成を示す断面図である。尚、図6において、図1に示す第1の実施形態及び図5に示す第2の実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付すことにより、重複する説明を省略する。 FIG. 6 is a cross-sectional view showing a configuration of a semiconductor device according to this modification. In FIG. 6, the same components as those in the first embodiment shown in FIG. 1 and the second embodiment shown in FIG.
図6に示すように、本変形例が第2の実施形態と異なっている点は、チップ拡張部5bに複数(例えば2つ)の凹部が設けられていることである。ここで、チップ拡張部5bにおけるワイヤボンディング用接続端子7の形成箇所(非凹部)と比べて、前記各凹部は半導体チップ1の近くに設けられている。また、本変形例では、バンプ電極3とワイヤボンディング用接続端子7とを電気的に接続する配線6bを、前記各凹部を含むチップ拡張部5b上を延伸させる際に、配線6bの形成後に前記各凹部に挟まれた部分(凸状の樹脂部分)をチップ拡張部5bに付加してもよい。
As shown in FIG. 6, this modification is different from the second embodiment in that a plurality of (for example, two) recesses are provided in the chip extension portion 5 b. Here, each of the recesses is provided near the
本変形例によると、第2の実施形態と同様の効果に加えて、次のような効果を得ることができる。すなわち、チップ拡張部5bに複数の凹部を設けているため、アンダーフィル樹脂等の充填材4が流れ出す量が多い場合であっても、前記各凹部によって充填材4の流れ出しを確実に防止することができる。このため、例えば、バンプ電極3として、より小径な半田ボールを使用して、半導体チップ1と半導体チップ2とを狭い積層間隔で実装した半導体装置(半導体パッケージ)においても、充填材4の流れ出し防止効果を確実に得ることができる。
According to this modification, in addition to the same effects as those of the second embodiment, the following effects can be obtained. That is, since the chip extension portion 5b is provided with a plurality of recesses, the respective recesses reliably prevent the
尚、本変形例において、チップ拡張部5bの各凹部は、半導体チップ1の回路形成面に対して垂直な側壁を有していた。しかし、これに代えて、チップ拡張部5bの各凹部の側壁が、半導体チップ1の回路形成面の法線方向(つまり半導体チップ1及び2の積層方向)に対して傾斜を有していてもよい。また、チップ拡張部5bの各凹部が丸みを帯びた形状を有していてもよい。
In this modification, each concave portion of the chip extension portion 5 b has a side wall perpendicular to the circuit formation surface of the
また、本変形例のように、チップ拡張部5bの厚さ(凹部以外の他の部分の厚さ)を半導体チップ1の厚さと同じに設定する場合には、前記各凹部の深さを最大、半導体チップ1の厚さと同じ深さまで設定可能である。但し、前記各凹部の深さは、充填材4の流れ出し防止効果を確実に得るためには深いほどよいが、バンプ電極3とワイヤボンディング用接続端子7とを接続する配線6bの形成が可能な深さ(つまり、バンプ電極3とワイヤボンディング用接続端子7との電気的接続を確保可能な深さ)に設定する必要がある。また、前記各凹部の幅(半導体チップ1とチップ拡張部5bとの接続方向の幅)も、充填材4の流れ出し防止効果を確実に得るためには大きいほどよいが、例えば半導体チップ1の側端部から半導体チップ2の側端部までの距離(半導体チップ1の回路形成面に沿った方向の距離)と比較して、前記各凹部の合計幅を大きくしてもよい。
Further, when the thickness of the chip extension portion 5b (thickness of other portions other than the recesses) is set to be the same as the thickness of the
(第3の実施形態)
以下、本発明の第3の実施形態に係る半導体装置について、図面を参照しながら説明する。
(Third embodiment)
A semiconductor device according to the third embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図7は、本実施形態に係る半導体装置の構成を示す断面図である。尚、図7において、図1に示す第1の実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付すことにより、重複する説明を省略する。 FIG. 7 is a cross-sectional view showing the configuration of the semiconductor device according to the present embodiment. In FIG. 7, the same components as those in the first embodiment shown in FIG.
図7に示すように、本実施形態においては、半導体チップ1の周縁部を取り囲むようにチップ拡張部5cが設けられており、半導体チップ1とチップ拡張部5cとから拡張型半導体チップが構成されている。チップ拡張部5cは、例えば樹脂から構成されており、半導体チップ1に対応する中央部がくり抜かれた矩形の平面形状を有している。具体的には、例えば打ち抜き加工やくり抜き加工等の加工方法を用いて樹脂基材を所定の形状に加工することにより、チップ拡張部5cを形成してもよい。また、複数の樹脂基材を組み合わせることにより、中央部に開口部を有するチップ拡張部5cを形成してもよい。
As shown in FIG. 7, in this embodiment, a
本実施形態の特徴として、チップ拡張部5cは、凸部及び凹部の両方を有している。ここで、凹部は、凸部よりも半導体チップ1の近くに設けられており、半導体チップ1の回路形成面よりも低い底面を持つ。また、チップ拡張部5bにおける凸部の上及び当該凸部から見て半導体チップ1の反対側に位置する部分の上には、ワイヤボンディング用接続端子7a及び7bが設けられている。また、半導体チップ1上にはバンプ電極3と電気的に接続するように配線6cが形成されていると共に当該配線6cは前記凹部を含むチップ拡張部5c上を延伸してワイヤボンディング用接続端子7a及び7bと接続しており、これにより、バンプ電極3とワイヤボンディング用接続端子7a及び7bとが電気的に接続されている。配線6cとしては、例えばめっき金属膜等の導電材料を用いてもよい。ここで、配線6cをチップ拡張部5c上を延伸させる際に、配線6cの形成後に、ワイヤボンディング用接続端子7aと接続する配線部分を側壁上に持つ前記凸部をチップ拡張部5cに付加してもよい。或いは、チップ拡張部5c上において前記凸部の両側壁及び上面を経由するように配線6cを形成してもよい。
As a feature of the present embodiment, the
尚、基板8における半導体チップ1及び2の搭載面にはボンディングパッド9a及び9bが設置されており、ボンディングパッド9aとワイヤボンディング用接続端子7aとはボンディングワイヤ10aを通じて電気的に接続されていると共にボンディングパッド9bとワイヤボンディング用接続端子7bとはボンディングワイヤ10bを通じて電気的に接続されている。ボンディングワイヤ10a及び10bとしては、例えば金や銅などからなるワイヤを用いてもよい。また、基板8における半導体チップ1及び2の搭載面の反対面には、ボンディングパッド9a及び9bと電気的に接続する外部電極12a及び12bが形成されている。外部電極12a及び12bとしては、例えばボール電極を用いてもよい。以上のようにして、半導体チップ1及び2は、配線6c、ワイヤボンディング用接続端子7a及び7b、ボンディングワイヤ10a及び10b、並びにボンディングパッド9a及び9bを通じて、外部電極12a及び12bと電気的に接続されている。
以上に説明したように、本実施形態によると、半導体チップ1の周縁を取り囲むチップ拡張部5cに凸部及び凹部を設けているため、第1及び第2の実施形態と同様の効果を得ることができると共に、次のような効果を得ることができる。すなわち、チップ拡張部5cに凸部及び凹部を設けているため、ワイヤボンディング用接続端子7a及び7bの形成位置に高低差を生じさせることができる。このため、ボンディングワイヤ10a及び10bのそれぞれの配置高さに差を設けてボンディングワイヤ10a及び10bの間の干渉を低減することができる。従って、本実施形態のパッケージ構成によれば、ワイヤ本数が多い場合にも、対応するワイヤボンディング用接続端子を異なる複数の高さ位置に配列することができるので、ボンディングワイヤ間の干渉を回避するためにパッケージ高さを増大させる程度を抑制することができる。
As described above, according to the present embodiment, since the convex portion and the concave portion are provided in the
尚、本実施形態においては、チップ拡張部5cに凸部及び凹部を1つずつ設けたが、凸部及び凹部をそれぞれ複数設けてもよい。また、ワイヤボンディング用接続端子数並びにそれに対応するボンディングパッド数及びボンディングワイヤ数も特に限定されるものではない。
In the present embodiment, one protrusion and one recess are provided in the
また、本実施形態において、チップ拡張部5cの凸部及び凹部は、半導体チップ1の回路形成面に対して垂直な側壁を有していた。しかし、これに代えて、チップ拡張部5cの凸部及び凹部の側壁が、半導体チップ1の回路形成面の法線方向(つまり半導体チップ1及び2の積層方向)に対して傾斜を有していてもよい。また、チップ拡張部5cの凸部及び凹部が丸みを帯びた形状を有していてもよい。
In the present embodiment, the convex portion and the concave portion of the
また、本実施形態において、チップ拡張部5cの凸部の頂部は、樹脂パッケージ13の内部に位置していた。しかし、これに代えて、チップ拡張部5cの凸部が半導体チップ2と干渉しない限り、チップ拡張部5cの凸部の頂部が樹脂パッケージ13の表面に達していてもよい。
In the present embodiment, the top of the convex portion of the
また、本実施形態のように、チップ拡張部5cの凸部上にワイヤボンディング用接続端子7aを設ける場合には、当該凸部は、ワイヤボンディング用接続端子7aの形成が可能で且つワイヤボンディング用接続端子7aに対してボンディングワイヤ10aの接続(つまりワイヤボンディングの実施)が可能な幅を有していることが好ましい。
Further, when the wire
また、本実施形態のように、チップ拡張部5cの厚さを半導体チップ1の厚さと同程度に設定する場合には、前記凹部の深さを最大、半導体チップ1の厚さと同じ深さまで設定可能である。但し、前記凹部の深さは、充填材4の流れ出し防止効果を確実に得るためには深いほどよいが、バンプ電極3とワイヤボンディング用接続端子7a及び7bとを接続する配線6cの形成が可能な深さ(つまり、バンプ電極3とワイヤボンディング用接続端子7a及び7bとの電気的接続を確保可能な深さ)に設定する必要がある。また、前記凹部の幅(半導体チップ1とチップ拡張部5cとの接続方向の幅)も、充填材4の流れ出し防止効果を確実に得るためには大きいほどよいが、例えば半導体チップ1の側端部から半導体チップ2の側端部までの距離(半導体チップ1の回路形成面に沿った方向の距離)よりも前記凹部の幅を大きくしてもよい。
Further, when the thickness of the
また、本実施形態において、半導体チップ1及び2の積層体を基板8上に搭載したが、これに代えて、例えばリードフレーム等の他の基材上に搭載してもよい。また、チップの積層数も特に限定されるものではなく、3つ以上の半導体チップを積層させてもよい。
In the present embodiment, the stacked body of the
(第4の実施形態)
以下、本発明の第4の実施形態に係る半導体装置について、図面を参照しながら説明する。
(Fourth embodiment)
Hereinafter, a semiconductor device according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図8は、本実施形態に係る半導体装置の構成を示す断面図である。尚、図8において、図1に示す第1の実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付すことにより、重複する説明を省略する。 FIG. 8 is a cross-sectional view showing the configuration of the semiconductor device according to the present embodiment. In FIG. 8, the same components as those in the first embodiment shown in FIG.
図8に示すように、本実施形態においては、半導体チップ1の周縁部を取り囲むようにチップ拡張部5dが設けられており、半導体チップ1とチップ拡張部5dとから拡張型半導体チップが構成されている。チップ拡張部5dは、例えば樹脂から構成されており、半導体チップ1に対応する中央部がくり抜かれた矩形の平面形状を有している。具体的には、例えば打ち抜き加工やくり抜き加工等の加工方法を用いて樹脂基材を所定の形状に加工することにより、チップ拡張部5dを形成してもよい。また、複数の樹脂基材を組み合わせることにより、中央部に開口部を有するチップ拡張部5dを形成してもよい。
As shown in FIG. 8, in the present embodiment, a
本実施形態の特徴として、チップ拡張部5dは、半導体チップ1の回路形成面よりも高く突き出た凸部を有している。また、チップ拡張部5dにおける凸部の上及び当該凸部から見て半導体チップ1の反対側に位置する部分の上には、ワイヤボンディング用接続端子7a及び7bが設けられている。また、半導体チップ1上にはバンプ電極3と電気的に接続するように配線6dが形成されていると共に当該配線6dは前記凹部を含むチップ拡張部5d上を延伸してワイヤボンディング用接続端子7a及び7bと接続しており、これにより、バンプ電極3とワイヤボンディング用接続端子7a及び7bとが電気的に接続されている。配線6dとしては、例えばめっき金属膜等の導電材料を用いてもよい。ここで、配線6dをチップ拡張部5d上を延伸させる際に、配線6dの形成後に、ワイヤボンディング用接続端子7aと接続する配線部分を内部に持つ前記凸部をチップ拡張部5dに付加してもよい。
As a feature of the present embodiment, the
尚、基板8における半導体チップ1及び2の搭載面にはボンディングパッド9a及び9bが設置されており、ボンディングパッド9aとワイヤボンディング用接続端子7aとはボンディングワイヤ10aを通じて電気的に接続されていると共にボンディングパッド9bとワイヤボンディング用接続端子7bとはボンディングワイヤ10bを通じて電気的に接続されている。ボンディングワイヤ10a及び10bとしては、例えば金や銅などからなるワイヤを用いてもよい。また、基板8における半導体チップ1及び2の搭載面の反対面には、ボンディングパッド9a及び9bと電気的に接続する外部電極12a及び12bが形成されている。外部電極12a及び12bとしては、例えばボール電極を用いてもよい。以上のようにして、半導体チップ1及び2は、配線6d、ワイヤボンディング用接続端子7a及び7b、ボンディングワイヤ10a及び10b、並びにボンディングパッド9a及び9bを通じて、外部電極12a及び12bと電気的に接続されている。
以上に説明したように、本実施形態によると、半導体チップ1の周縁を取り囲むチップ拡張部5dに凸部を設けているため、第1の実施形態と同様の効果を得ることができると共に、次のような効果を得ることができる。
As described above, according to the present embodiment, since the convex portion is provided in the
すなわち、チップ拡張部5dに凸部を設けているため、ワイヤボンディング用接続端子7a及び7bの形成位置に高低差を生じさせることができる。このため、ボンディングワイヤ10a及び10bのそれぞれの配置高さに差を設けてボンディングワイヤ10a及び10bの間の干渉を低減することができる。従って、本実施形態のパッケージ構成によれば、ワイヤ本数が多い場合にも、対応するワイヤボンディング用接続端子を異なる複数の高さ位置に配列することができるので、ボンディングワイヤ間の干渉を回避するためにパッケージ高さを増大させる程度を抑制することができる。
That is, since the convex portion is provided in the
また、ワイヤボンディング用接続端子7aと接続される配線6dをチップ拡張部5dの凸部の内部に形成しているため、ワイヤボンディング用接続端子7aとの接続部分の配線6dを例えばアンダーフィル樹脂等の充填材4から離隔することが可能となる。従って、本実施形態のパッケージ構成によれば、ワイヤボンディング用接続端子数が多い場合にも、充填材4に起因する悪影響を防止することができる。
Further, since the
尚、本実施形態においては、チップ拡張部5dに凸部を1つ設けたが、凸部を複数設けてもよい。また、ワイヤボンディング用接続端子数並びにそれに対応するボンディングパッド数及びボンディングワイヤ数も特に限定されるものではない。
In the present embodiment, one convex portion is provided in the
また、本実施形態において、チップ拡張部5dの凸部は、半導体チップ1の回路形成面に対して垂直な側壁を有していた。しかし、これに代えて、チップ拡張部5dの凸部の側壁が、半導体チップ1の回路形成面の法線方向(つまり半導体チップ1及び2の積層方向)に対して傾斜を有していてもよい。また、チップ拡張部5dの凸部が丸みを帯びた形状を有していてもよい。
In the present embodiment, the convex portion of the
また、本実施形態において、チップ拡張部5dの凸部の頂部は、樹脂パッケージ13の内部に位置していた。しかし、これに代えて、チップ拡張部5dの凸部が半導体チップ2と干渉しない限り、チップ拡張部5dの凸部の頂部が樹脂パッケージ13の表面に達していてもよい。
In the present embodiment, the top of the convex portion of the
また、本実施形態のように、チップ拡張部5dの凸部上にワイヤボンディング用接続端子7aを設ける場合には、当該凸部は、ワイヤボンディング用接続端子7aの形成が可能で且つワイヤボンディング用接続端子7aに対してボンディングワイヤ10aの接続(つまりワイヤボンディングの実施)が可能な幅を有していることが好ましい。
Further, when the wire
また、本実施形態において、半導体チップ1及び2の積層体を基板8上に搭載したが、これに代えて、例えばリードフレーム等の他の基材上に搭載してもよい。また、チップの積層数も特に限定されるものではなく、3つ以上の半導体チップを積層させてもよい。
In the present embodiment, the stacked body of the
(第4の実施形態の変形例)
以下、本発明の第4の実施形態の変形例に係る半導体装置について、図面を参照しながら説明する。
(Modification of the fourth embodiment)
Hereinafter, a semiconductor device according to a modification of the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図9は、本変形例に係る半導体装置の構成を示す断面図である。尚、図9において、図1に示す第1の実施形態及び図8に示す第4の実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付すことにより、重複する説明を省略する。 FIG. 9 is a cross-sectional view showing a configuration of a semiconductor device according to this modification. In FIG. 9, the same components as those in the first embodiment shown in FIG. 1 and the fourth embodiment shown in FIG.
図9に示すように、本変形例が第4の実施形態と異なっている点は、チップ拡張部5dの凸部が半導体チップ2の側面に接していることである。
As shown in FIG. 9, this modification is different from the fourth embodiment in that the convex portion of the
本変形例によると、第4の実施形態と同様の効果に加えて、次のような効果を得ることができる。すなわち、半導体チップ2のサイズに合わせてチップ拡張部5dの凸部を半導体チップ2と接するように形成することにより、半導体チップ1と半導体チップ2との間の空間を密閉することができるので、当該空間に例えばアンダーフィル樹脂等の充填材4を密封することが可能になる。従って、充填材4の流れ出しをより確実に防止することができると共に、半導体チップ1と半導体チップ2との間の空間への外部からの異物の浸入を確実に防止することができる。
According to this modification, in addition to the same effects as those of the fourth embodiment, the following effects can be obtained. That is, the space between the
尚、本変形例においては、例えば、予め半導体チップ1の回路形成面上に充填材4を塗布しておき、その後、半導体チップ1上に半導体チップ2を搭載することによって、半導体チップ1と半導体チップ2との間に充填材4を充填してもよい。
In this modification, for example, the
本発明は、チップサイズの増大や配線配置に対する制約を招くことなく、チップオンチップ構造において半導体チップ間に充填する充填剤の流れ出しを確実に防止できるので、半導体チップの積層体が実装された半導体装置に好適である。 The present invention can surely prevent the filler filled between the semiconductor chips from flowing out in the chip-on-chip structure without causing an increase in chip size or a restriction on the wiring arrangement, so that the semiconductor on which the stacked body of semiconductor chips is mounted Suitable for the device.
1 半導体チップ
2 半導体チップ
3 バンプ電極
4 充填材
5a、5b、5c、5d チップ拡張部
6a、6b、6c、6d 配線
7、7a、7b ワイヤボンディング用接続端子
8 基板
9、9a、9b ボンディングパッド
10、10a、10b ボンディングワイヤ,10b,10c,10d,10e,1
11 接合部材
12a、12b 外部電極
13 樹脂パッケージ
20 リードフレーム
21 リードフレーム
22 外部電極
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (16)
前記第1の半導体チップ上に搭載され、且つ前記電極を通じて前記第1の半導体チップと電気的に接続された第2の半導体チップと、
前記第1の半導体チップと前記第2の半導体チップとの間に充填された充填材とを備え、
前記第1の半導体チップの周縁部を取り囲むようにチップ拡張部が設けられ、それにより、前記第1の半導体チップと前記チップ拡張部とから拡張型半導体チップが構成され、
前記チップ拡張部上には、前記電極と電気的に接続された少なくとも1つ以上の接続端子が設けられており、
前記チップ拡張部は、少なくとも1つ以上の凸部又は凹部を有していることを特徴とする半導体装置。 A first semiconductor chip having at least one or more electrodes;
A second semiconductor chip mounted on the first semiconductor chip and electrically connected to the first semiconductor chip through the electrodes;
A filler filled between the first semiconductor chip and the second semiconductor chip;
A chip extension part is provided so as to surround a peripheral part of the first semiconductor chip, whereby an extended semiconductor chip is constituted by the first semiconductor chip and the chip extension part,
On the chip extension portion, at least one connection terminal electrically connected to the electrode is provided,
The chip extension part has at least one convex part or concave part.
前記充填材は前記凸部又は前記凹部によってせき止められていることを特徴とする半導体装置。 The semiconductor device according to claim 1,
The semiconductor device according to claim 1, wherein the filler is blocked by the convex portion or the concave portion.
前記チップ拡張部は、凸部及び凹部の両方を有していることを特徴とする半導体装置。 The semiconductor device according to claim 1 or 2,
The chip extension portion has both a convex portion and a concave portion.
前記第1の半導体チップと前記第2の半導体チップとのチップ積層体は、樹脂パッケージにより封止されており、
前記凸部の頂部は、前記樹脂パッケージの内部又は表面に配置されていることを特徴とする半導体装置。 The semiconductor device according to any one of claims 1 to 3,
The chip stack of the first semiconductor chip and the second semiconductor chip is sealed with a resin package,
The top part of the said convex part is arrange | positioned at the inside or the surface of the said resin package, The semiconductor device characterized by the above-mentioned.
前記凹部の深さは、前記第1の半導体チップの厚さ以下であることを特徴とする半導体装置。 The semiconductor device according to any one of claims 1 to 4,
The depth of the concave portion is equal to or less than the thickness of the first semiconductor chip.
前記接続端子は、前記チップ拡張部における前記凹部以外の他の部分上に設けられており、
前記凹部は、前記他の部分よりも前記第1の半導体チップの近くに設けられており、
前記凹部の深さは、前記電極と前記接続端子との電気的接続を確保可能な深さに設定されていることを特徴とする半導体装置。 The semiconductor device according to any one of claims 1 to 5,
The connection terminal is provided on a portion other than the recess in the chip extension portion,
The recess is provided closer to the first semiconductor chip than the other part,
The depth of the concave portion is set to a depth that can ensure electrical connection between the electrode and the connection terminal.
前記接続端子は、前記凸部上に設けられており、
前記凸部は、前記接続端子の形成が可能で且つ前記接続端子に対してワイヤボンディングの実施が可能な幅を有していることを特徴とする半導体装置。 The semiconductor device according to claim 1, wherein:
The connection terminal is provided on the convex portion,
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the protrusion has a width that allows the connection terminal to be formed and allows wire bonding to be performed on the connection terminal.
前記凹部の幅は、前記第1の半導体チップの側端部から前記第2の半導体チップの側端部までの距離よりも大きいことを特徴とする半導体装置。 In the semiconductor device according to claim 1,
The width of the concave portion is larger than the distance from the side end portion of the first semiconductor chip to the side end portion of the second semiconductor chip.
前記凸部の内部に、前記電極と前記接続端子とを電気的に接続する配線が形成されていることを特徴とする半導体装置。 The semiconductor device according to any one of claims 1 to 8,
A wiring for electrically connecting the electrode and the connection terminal is formed inside the convex portion.
前記凸部は、前記第2の半導体チップと接していることを特徴とする半導体装置。 The semiconductor device according to any one of claims 1 to 9,
The semiconductor device, wherein the convex portion is in contact with the second semiconductor chip.
前記凸部又は前記凹部の側壁は、前記第1の半導体チップと前記第2の半導体チップとの積層方向に対して傾斜を有していることを特徴とする半導体装置。 The semiconductor device according to claim 1,
A side wall of the convex portion or the concave portion is inclined with respect to a stacking direction of the first semiconductor chip and the second semiconductor chip.
前記第1の半導体チップと前記第2の半導体チップとのチップ積層体を搭載する基材をさらに備えていることを特徴とする半導体装置。 The semiconductor device according to claim 1,
A semiconductor device further comprising a base material on which a chip stack of the first semiconductor chip and the second semiconductor chip is mounted.
前記基材は基板であり、
前記基板における前記チップ積層体の搭載面には、少なくとも1つ以上のボンディングパッドが設けられており、
前記接続端子と前記ボンディングパッドとはボンディングワイヤによって電気的に接続されていることを特徴とする半導体装置。 The semiconductor device according to claim 12,
The substrate is a substrate;
At least one or more bonding pads are provided on the mounting surface of the chip stack in the substrate,
The semiconductor device, wherein the connection terminal and the bonding pad are electrically connected by a bonding wire.
前記基板における前記チップ積層体の搭載面の反対面には、少なくとも1つ以上の外部電極が設けられていることを特徴とする半導体装置。 The semiconductor device according to claim 13,
At least one or more external electrodes are provided on a surface opposite to the mounting surface of the chip stack in the substrate.
前記基材はリードフレームであり、
前記接続端子と前記リードフレームとはボンディングワイヤによって電気的に接続されていることを特徴とする半導体装置。 The semiconductor device according to claim 12,
The substrate is a lead frame;
The semiconductor device, wherein the connection terminal and the lead frame are electrically connected by a bonding wire.
前記リードフレームにおける前記チップ積層体の搭載面の反対面には、少なくとも1つ以上の外部電極が設けられていることを特徴とする半導体装置。 The semiconductor device according to claim 15,
At least one or more external electrodes are provided on the surface opposite to the mounting surface of the chip stack in the lead frame.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011164797A JP2013030568A (en) | 2011-07-27 | 2011-07-27 | Semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011164797A JP2013030568A (en) | 2011-07-27 | 2011-07-27 | Semiconductor device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013030568A true JP2013030568A (en) | 2013-02-07 |
Family
ID=47787349
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011164797A Withdrawn JP2013030568A (en) | 2011-07-27 | 2011-07-27 | Semiconductor device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2013030568A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20150062437A1 (en) * | 2012-04-11 | 2015-03-05 | Panasonic Corporation | Semiconductor device |
US10269774B2 (en) | 2015-06-12 | 2019-04-23 | Socionext Inc. | Semiconductor device |
-
2011
- 2011-07-27 JP JP2011164797A patent/JP2013030568A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20150062437A1 (en) * | 2012-04-11 | 2015-03-05 | Panasonic Corporation | Semiconductor device |
US9287249B2 (en) * | 2012-04-11 | 2016-03-15 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Semiconductor device |
US10269774B2 (en) | 2015-06-12 | 2019-04-23 | Socionext Inc. | Semiconductor device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100923562B1 (en) | Semiconductor package and method of forming the same | |
JP6586036B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
US7829990B1 (en) | Stackable semiconductor package including laminate interposer | |
KR101563911B1 (en) | Semiconductor package | |
US20160093796A1 (en) | Semiconductor device and method for manufacturing the same | |
JP2002110898A (en) | Semiconductor device | |
JP4845600B2 (en) | Stacked package | |
JP2010199286A (en) | Semiconductor device | |
JP5358089B2 (en) | Semiconductor device | |
KR20190017096A (en) | Semiconductor package | |
US9576873B2 (en) | Integrated circuit packaging system with routable trace and method of manufacture thereof | |
US20140103502A1 (en) | Semiconductor device | |
KR101227078B1 (en) | Semiconductor package and method of forming the same | |
JP4165460B2 (en) | Semiconductor device | |
JP4045261B2 (en) | Semiconductor device | |
JP2013030568A (en) | Semiconductor device | |
KR20090027325A (en) | Semiconductor package and semiconductor module having the same | |
US10008441B2 (en) | Semiconductor package | |
KR20100020766A (en) | Stack package | |
KR20220048129A (en) | Stack packages including supporter | |
JP2006086150A (en) | Semiconductor device | |
CN110581121A (en) | Semiconductor package | |
KR20100050981A (en) | Semiconductor package and stack package using the same | |
KR20090077580A (en) | Multi chip package | |
KR20080074654A (en) | Stack semiconductor package |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20141007 |