JP2014038908A - Semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はDDP(Dual Die Package)型の半導体装置に関する。 The present invention relates to a DDP (Dual Die Package) type semiconductor device.
近年、携帯電話機等の携帯型の電子機器では、小型化や高機能化への要求が益々高まり、回路基板に搭載する半導体装置をより高密度化するために、複数の半導体チップを搭載した半導体装置が開発されている。その一例として、パッケージ基板(配線基板)上に2つの半導体チップを積載したDDP型の半導体装置がある。 In recent years, in portable electronic devices such as mobile phones, demands for miniaturization and higher functionality have increased, and in order to increase the density of semiconductor devices mounted on circuit boards, semiconductors mounted with a plurality of semiconductor chips Equipment has been developed. As an example, there is a DDP type semiconductor device in which two semiconductor chips are stacked on a package substrate (wiring substrate).
例えば、DRAM(Dynamic Random Access Memory)には、配線基板上に2つの×8チップを積載することでDDP型の×16DRAMを実現した構成がある。「×8」、「×16」とは、1つのDRAMで入出力されるデータのビット数を示している。DRAMは、多種多様な電子機器に対応して、「×8」、「×16」、「×32」等の製品が各メーカから提供されている。この「×8」、「×16」、「×32」のいずれにも対応可能な半導体(DRAM)チップについては、例えば特許文献1に記載されている。 For example, a DRAM (Dynamic Random Access Memory) has a configuration in which a DDP type × 16 DRAM is realized by stacking two × 8 chips on a wiring board. “× 8” and “× 16” indicate the number of bits of data input / output in one DRAM. For DRAMs, products such as “× 8”, “× 16”, and “× 32” are provided by various manufacturers corresponding to various electronic devices. A semiconductor (DRAM) chip that can handle any of “× 8”, “× 16”, and “× 32” is described in Patent Document 1, for example.
上述したDDP型の半導体装置、例えば×16DRAMでは、積層された下側の半導体チップ(配線基板側の半導体チップ)と上側の半導体チップ(配線基板から遠い半導体チップ)とによって、16ビットのデータが1バイト(8ビット)ずつ分割されて保存される。例えば下位バイトは下側の半導体チップ(以下、第1のチップと称す)で保存され、上位バイトは上側の半導体チップ(以下、第2のチップと称す)で保存される。 In the above-described DDP type semiconductor device, for example, a x16 DRAM, 16-bit data is obtained by stacking the lower semiconductor chip (semiconductor chip on the wiring board side) and the upper semiconductor chip (semiconductor chip far from the wiring board). One byte (8 bits) is divided and stored. For example, the lower byte is stored in the lower semiconductor chip (hereinafter referred to as the first chip), and the upper byte is stored in the upper semiconductor chip (hereinafter referred to as the second chip).
配線基板には、下位バイト及び上位バイトに対応するデータ入出力(DQ)端子となる半田ボールがそれぞれ設けられている。一方、配線基板上に搭載する2つの半導体チップ(第1のチップ及び第2のチップ)が同一の共通な構成である場合、第1のチップ及び第2のチップのデータ入出力(DQ)端子であるパッド(以下、DQパッドと称す)位置は同一となる。この場合、第1のチップ及び第2のチップのDQパッドと、下位バイト用及び上位バイト用の半田ボールとの位置関係によっては、第1のチップのDQパッドから下位バイト用の半田ボールまでの配線長と、第2のチップのDQパッドから上位バイト用の半田ボールまでの配線長とが大きく異なることがある。 Solder balls serving as data input / output (DQ) terminals corresponding to the lower byte and the upper byte are respectively provided on the wiring board. On the other hand, when two semiconductor chips (the first chip and the second chip) mounted on the wiring board have the same common configuration, the data input / output (DQ) terminals of the first chip and the second chip The positions of the pads (hereinafter referred to as DQ pads) are the same. In this case, depending on the positional relationship between the DQ pads of the first chip and the second chip and the solder balls for the lower byte and the upper byte, from the DQ pad of the first chip to the solder ball for the lower byte The wiring length may be greatly different from the wiring length from the DQ pad of the second chip to the solder ball for the upper byte.
例えば、図5(a)、(b)は第1のチップ52及び第2のチップ53の一方の面の中央付近に複数のパッドが列状(1列)に配置され、該パッド列の一端側に8つのDQパッド551(552)が配置された構成例を示している。図5(a)、(b)に示す第1のチップ52及び第2のチップ53は、例えば×8DRAMチップである。
For example, FIGS. 5A and 5B show a plurality of pads arranged in a row (one row) near the center of one surface of the
図5(a)、(b)に示す半導体装置では、配線基板51の中央部に開口54が設けられ、図5(a)に示すように、第1のチップ52は、そのパッド形成面が配線基板51を向くようにフェイスダウンにて搭載され、DQパッド551と、配線基板51の開口54端に沿って列状に設けられたボンドフィンガー561とは、該開口54内を通過するボンディングワイヤ57によって接続される。また、図5(b)に示すように、第2のチップ53は、そのパッド形成面が配線基板51に対して反対方向を向くように第1のチップ52上にフェイスアップにて搭載され、DQパッド552と、配線基板51端に沿って列状に設けられたボンドフィンガー562とは、該第2のチップ53を跨ぐように形成されたボンディングワイヤ572によって接続される(特許文献2参照)。
In the semiconductor device shown in FIGS. 5A and 5B, an
図5(a)、(b)に示す構成では、第1のチップ52のDQパッド551及び第2のチップ53のDQパッド552の位置に対して、下位バイト用の半田ボール(以下、下位バイト用ボールと称す)58が近くに配置され、上位バイト用の半田ボール(以下、上位バイト用ボールと称す)59が離れて配置されている。そのため、図5(a)、(b)の点線矢印で示すように、上位バイト用のDQパッド552とボンドフィンガー562を接続するボンディングワイヤ572、並びに上位バイト用ボール59とボンドフィンガー562を接続する配線基板51内の配線が、下位バイト用のDQパッド551とボンドフィンガー561を接続するボンディングワイヤ571、並びに下位バイト用ボール58とボンドフィンガー561を接続する配線基板51内の配線よりも長くなる。具体的には、第2のチップ53のDQパッド552から上位バイト用ボール59までの配線長が、第1のチップ52のDQパッド551から下位バイト用ボール58までの配線長に対して、およそ3倍になってしまう。
In the configuration shown in FIGS. 5A and 5B, the lower byte solder balls (hereinafter referred to as “DQ pad 55 1” and the DQ pad 55 2 of the second chip 53) are arranged. A lower bite ball (referred to as a lower bite ball) 58 is arranged nearby, and a solder ball for an upper bite (hereinafter referred to as an upper bite ball) 59 is arranged apart. Therefore, as shown by the dotted arrows in FIGS. 5A and 5B, the bonding wire 57 2 connecting the DQ pad 55 2 for the upper byte and the bond finger 56 2 , and the
図6(a)、(b)は第1のチップ62及び第2のチップ63の一方の面の中央付近に2列のパッドが配置され、該パッド列の一端側にDQパッド651(652)が配置された構成例を示している。図6(a)、(b)に示す第1のチップ62及び第2のチップ63は、例えば×8DRAMチップである。
6A and 6B, two rows of pads are arranged near the center of one surface of the
図6(a)、(b)に示す半導体装置では、第1のチップ62及び第2のチップ63共に、パッド形成面が配線基板61に対して反対方向を向くようにフェイスアップにて搭載される。図6(a)に示すように、第1のチップ62のDQパッド651と、配線基板61端に沿って列状に設けられたボンドフィンガー661とは、該第1のチップ62を跨ぐように形成されたボンディングワイヤ671によって接続される。また、図6(b)に示すように第2のチップ63のDQパッド652と、配線基板61端に沿って列状に設けられたボンドフィンガー662とは、該第2のチップ63を跨ぐように形成されたボンディングワイヤ672によって接続される(関連技術として、特許文献3参照)。
In the semiconductor device shown in FIGS. 6A and 6B, both the
図6(a)、(b)に示す構成では、第1のチップ62のDQパッド651及び第2のチップ63のDQパッド652の位置に対して下位バイト用ボール68が近くに設けられ、上位バイト用ボール69が離れて設けられている。そのため、図6(a)、(b)の点線矢印で示すように、上位バイト用ボール69とボンドフィンガー661を接続する配線基板内の配線が、下位バイト用ボール68とボンドフィンガー662を接続する配線基板61内の配線よりも長くなる。
FIG 6 (a), in the configuration shown in (b), provided close to the
上述したように、図5(a)、(b)に示した半導体装置では、第2のチップのDQパッドから上位バイト用ボールまでの配線長が、第1のチップのDQパッドから下位バイト用ボールまでの配線長に対して、およそ3倍にもなってしまう。 As described above, in the semiconductor device shown in FIGS. 5A and 5B, the wiring length from the DQ pad of the second chip to the upper byte ball is lower than the DQ pad of the first chip. The wiring length up to the ball is about three times as long.
そのため、下位バイトと上位バイトとで、クロックCKに対するデータストローブ信号DQS及びデータDQの信号遅延時間差が大きくなり、半導体装置の高速動作を妨げる要因となってしまう。 For this reason, the signal delay time difference between the data strobe signal DQS and the data DQ with respect to the clock CK becomes large between the lower byte and the upper byte, which becomes a factor that hinders the high-speed operation of the semiconductor device.
また、図6(a)、(b)に示した半導体装置でも、上位バイト用ボールとボンドフィンガーを接続する配線基板内の配線が、下位バイト用ボールとボンドフィンガーを接続する配線基板内の配線よりも長くなるため、下位バイトと上位バイトとで、クロックCKに対するデータストローブ信号DQS及びデータDQの信号遅延時間差が大きくなり、半導体装置の高速動作を妨げる要因となってしまう。 In the semiconductor device shown in FIGS. 6A and 6B, the wiring in the wiring board that connects the upper bite ball and the bond finger is also the wiring in the wiring board that connects the lower biting ball and the bond finger. Therefore, the difference in the signal delay time between the data strobe signal DQS and the data DQ with respect to the clock CK becomes large between the lower byte and the upper byte, which is a factor that hinders the high-speed operation of the semiconductor device.
本発明の半導体装置は、上位バイト及び下位バイトに対応するデータ入出力端子である半田ボールがそれぞれ設けられた配線基板と、
データ入出力端子である複数のDQパッドが一方の面に形成され、前記配線基板上に積載される半導体チップである第1のチップ及び第2のチップと、
を有し、
前記第1のチップ及び前記第2のチップが、前記上位バイト用のDQパッド及び前記下位バイト用のDQパッドをそれぞれ備え、
前記配線基板に設けられた前記下位バイト用の半田ボールと前記上位バイト用の半田ボールの位置関係に対応して、前記第1のチップに、前記上位バイト及び前記下位バイトのうち、該第1のチップで使用する一方のバイト用の半田ボールとの距離が近くなるように、該一方のバイト用のDQパッドが配置され、
前記第2のチップに、該第2のチップで使用する他方のバイト用の半田ボールとの距離が近くなるように、該他方のバイト用のDQパッドが配置されたことを特徴とする。
The semiconductor device of the present invention includes a wiring board provided with solder balls as data input / output terminals corresponding to the upper byte and the lower byte,
A plurality of DQ pads that are data input / output terminals are formed on one surface, and a first chip and a second chip that are semiconductor chips stacked on the wiring board;
Have
The first chip and the second chip have a DQ pad for the upper byte and a DQ pad for the lower byte, respectively.
Corresponding to the positional relationship between the solder ball for the lower byte and the solder ball for the upper byte provided on the wiring board, the first chip includes the first byte and the lower byte. The DQ pad for the one bite is arranged so that the distance from the solder ball for one bite used in the chip is close,
The DQ pad for the other bit is arranged on the second chip so as to be close to the solder ball for the other bit used in the second chip.
上記のような構成の半導体装置では、背景技術の半導体装置と比べて、例えば第1のチップのDQパッドから下位バイト用の半田ボールまでの配線長と、第2のチップのDQパッドから上位バイト用の半田ボールまでの配線長とを、より近づけることができる。 In the semiconductor device having the above configuration, for example, the wiring length from the DQ pad of the first chip to the solder ball for the lower byte and the upper byte from the DQ pad of the second chip are compared with the semiconductor device of the background art. The wiring length to the solder ball can be made closer.
また、本発明の他の半導体装置は、上位バイト及び下位バイトに対応するデータ入出力端子である半田ボールがそれぞれ設けられた配線基板と、
データ入出力端子である複数のDQパッドが一方の面に形成され、前記配線基板上に積載される半導体チップである第1のチップ及び第2のチップと、
を有し、
前記第1のチップ及び前記第2のチップが、
前記第1のチップと前記第2のチップとで配線長が異なる、前記DQパッドとチップ端に設けられたチップパッドとを接続する再配線層を備えることを特徴とする。
In addition, another semiconductor device of the present invention includes a wiring board provided with solder balls as data input / output terminals corresponding to the upper byte and the lower byte,
A plurality of DQ pads that are data input / output terminals are formed on one surface, and a first chip and a second chip that are semiconductor chips stacked on the wiring board;
Have
The first chip and the second chip are:
A rewiring layer that connects the DQ pad and a chip pad provided at a chip end, each having a wiring length different between the first chip and the second chip, is provided.
上記のような構成の半導体装置では、第1のチップ及び第2のチップ上に設ける再配線層内の配線の長さを異なるようにする。すなわち、第1のチップ及び第2のチップ上に設ける再配線層内の配線の長さを調整することで、例えば第1のチップのDQパッドから下位バイト用の半田ボールまでの配線長と、第2のチップのDQパッドから上位バイト用の半田ボールまでの配線長とを等しくすることができる。 In the semiconductor device configured as described above, the lengths of the wirings in the rewiring layer provided on the first chip and the second chip are made different. That is, by adjusting the length of the wiring in the rewiring layer provided on the first chip and the second chip, for example, the wiring length from the DQ pad of the first chip to the solder ball for the lower byte, The wiring length from the DQ pad of the second chip to the solder ball for the upper byte can be made equal.
本発明によれば、上位バイトと下位バイトの信号遅延時間差が低減して、半導体装置をより高速に動作させることが可能になる。 According to the present invention, the difference in signal delay time between the upper byte and the lower byte is reduced, and the semiconductor device can be operated at higher speed.
次に本発明について図面を用いて説明する。
(第1の実施の形態)
図1は、第1の実施の形態の半導体装置の一構成例を示す図であり、同図(a)は第1のチップと配線基板の接続例を示す平面図、同図(b)は第2のチップと配線基板の接続例を示す平面図である。図1(a)、(b)に示す半導体装置は、配線基板11と、配線基板11上に積載される第1のチップ12及び第2のチップ13とを有する構成である。図1(a)、(b)では、第1のチップ12及び第2のチップ13の一方の面の中央付近に複数のパッドが列状(1列)に配置され、該パッド列の一端側にDQパッド151(152)が配置された構成例を示している。
Next, the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of the semiconductor device according to the first embodiment. FIG. 1A is a plan view illustrating a connection example of a first chip and a wiring board, and FIG. It is a top view which shows the example of a connection of a 2nd chip | tip and a wiring board. The semiconductor device shown in FIGS. 1A and 1B has a configuration having a wiring board 11 and a
図1(a)、(b)に示す半導体装置が備える第1のチップ12及び第2のチップ13は、例えば「×16」及び「×8」にそれぞれ対応可能なDRAMチップであり、本実施形態ではそれらを「×8」で使用する。すなわち、配線基板11上に搭載する第1のチップ12及び第2のチップ13は、少なくとも下位バイト用のDQパッド151及び上位バイト用のDQパッド152をそれぞれ備えた構成である。
The
図1(a)及び(b)に示すように、第2のチップ13は、例えばパッド列一端側の8つのパッドをDQパッド152として使用し、第1のチップ12は、第2のチップ13で使用するDQパッド152に対してパッド列中央側で隣接する8つのパッドをDQパッド151として使用する。第1のチップ12で使用するDQパッド151及び第2のチップ13で使用するDQパッド152は、配線基板11に設けられた下位バイト用ボール18と上位バイト用ボール19の位置関係に対応して、例えば第1のチップ12で使用するDQパッド151と下位バイト用ボール18との距離が近く、第2のチップ13で使用するDQパッド152と上位バイト用ボール19との距離が近くなるように配置すればよい。なお、下位バイト用ボール18及び上位バイト用ボール19には、それぞれDQパッド151及び152に対応するDQ用ボール、DQのストローブ信号が供給されるDQS用ボール、DQのストローブ信号の反転信号が供給されるDQSB用ボール、DQを、DQS、DQSBに対応して取り込む入力回路にVDD電圧を供給するVDDQ用ボール、当該入力回路にVSS電圧を供給するVSSQ用ボール、当該入力回路でDQを取り込む際の基準電圧となるVref電圧を供給するVref用ボール、データマスク用の信号を供給するDM用ボール等が含まれているものとする。図1(a)及び(b)では、第1のチップ12を下位バイトで使用し、第2のチップ13を上位バイトで使用する例を示しているが、第1のチップ12を上位バイトで使用し、第2のチップ13を下位バイトで使用してもよい。
As shown in FIG. 1 (a) and (b), the
図1(a)、(b)に示す半導体装置では、配線基板11の中央部に開口14が設けられ、図1(a)に示すように、第1のチップ12は、そのパッド形成面が配線基板11を向くように搭載され、各DQパッド151と、配線基板11の開口14端に沿って列状に設けられた各ボンドフィンガー161とが、該開口14内を通過するボンディングワイヤ171によってそれぞれ接続される。また、図1(b)に示すように、第2のチップ13は、そのパッド形成面が配線基板11に対して反対方向を向くように搭載され、各DQパッド152と、配線基板11端に沿って列状に設けられた各ボンドフィンガー162とが、該第2のチップ13を跨ぐように形成されたボンディングワイヤ172によってそれぞれ接続される。
In the semiconductor device shown in FIGS. 1A and 1B, an
このような構成では、図1(a)、(b)の点線矢印で示すように、下位バイト用ボール18とボンドフィンガー161を接続する配線基板11内の配線長と、上位バイト用ボール19とボンドフィンガー162を接続する配線基板11内の配線長とがほぼ等しくなる。そのため、図5(a)、(b)に示した背景技術の半導体装置と比べて、第1のチップ12のDQパッド151から下位バイト用ボール18までの配線長と、第2のチップ13のDQパッド152から上位バイト用ボール19までの配線長とを近づけることができる。
In such a configuration, FIG. 1 (a), a dotted line as indicated by an arrow, the wiring length in the wiring board 11 for connecting the
したがって、下位バイトと上位バイトとで、クロックCKに対するデータストローブ信号DQS及びデータDQの信号遅延時間差が低減し、半導体装置をより高速に動作させることが可能になる。 Therefore, the signal delay time difference between the data strobe signal DQS and the data DQ with respect to the clock CK is reduced between the lower byte and the upper byte, and the semiconductor device can be operated at higher speed.
図2は、第1の実施の形態の半導体装置の他の構成例を示す図であり、同図(a)は第1のチップと配線基板の接続例を示す平面図、同図(b)は第2のチップと配線基板の接続例を示す平面図である。図2(a)、(b)に示す半導体装置は、配線基板21と、配線基板21上に積載される第1のチップ22及び第2のチップ23とを有する構成である。図2(a)、(b)では、第1のチップ22及び第2のチップ23の一方の面の中央付近に2列のパッドが配置され、該パッド列の一端側にDQパッド251(252)が配置された構成例を示している。
FIG. 2 is a diagram illustrating another configuration example of the semiconductor device according to the first embodiment. FIG. 2A is a plan view illustrating a connection example between the first chip and the wiring board, and FIG. These are top views which show the example of a connection of a 2nd chip | tip and a wiring board. The semiconductor device shown in FIGS. 2A and 2B includes a
図2(a)及び(b)に示す半導体装置が備える第1のチップ22及び第2のチップ23も、例えば「×16」及び「×8」にそれぞれ対応可能なDRAMチップであり、本実施形態ではそれらを「×8」で用いる。すなわち、配線基板21上に搭載する第1のチップ22及び第2のチップ23は、少なくとも下位バイト用のDQパッド251及び上位バイト用のDQパッド252をそれぞれ備えた構成である。
The
図2(a)及び(b)に示すように、第2のチップ23は、例えばパッド列一端側の8つのパッドをDQパッド251として使用し、第1のチップ22は、第2のチップ23で使用するDQパッド251に対してパッド列中央側で隣接する8つのパッドをDQパッド252として使用する。第1のチップ22で使用するDQパッド251及び第2のチップ23で使用するDQパッド252は、配線基板21に設けられた下位バイト用ボール28と上位バイト用ボール29の位置関係に対応して、例えば第1のチップ22で使用するDQパッド251と下位バイト用ボール28との距離が近く、第2のチップ23で使用するDQパッド252と上位バイト用ボール29との距離が近くなるように配置すればよい。図2(a)及び(b)では、第1のチップ22を下位バイトで使用し、第2のチップ23を上位バイトで使用する例を示しているが、第1のチップ22を上位バイトで使用し、第2のチップ23を下位バイトで使用してもよい。
As shown in FIGS. 2A and 2B, the
図2(a)、(b)に示す半導体装置では、第1のチップ22及び第2のチップ23共に、パッド形成面が配線基板に対して反対方向を向くように搭載される。図2(a)に示すように、第1のチップ22のDQパッド251と、配線基板21端に沿って列状に設けられたボンドフィンガー261とは、該第1のチップ22を跨ぐように形成されたボンディングワイヤ271によって接続される。また、図2(b)に示すように第2のチップ23のDQパッド252と、配線基板21端に沿って列状に設けられたボンドフィンガー262とは、該第2のチップ23を跨ぐように形成されたボンディングワイヤ272によって接続される。
In the semiconductor device shown in FIGS. 2A and 2B, both the
このような構成では、図2(a)、(b)の点線矢印で示すように、下位バイト用ボール28とボンドフィンガー261を接続する配線基板21内の配線長と、上位バイト用ボール29とボンドフィンガー262を接続する配線基板21内の配線長とがほぼ等しくなり、さらに第1のチップ22のDQパッド251とボンドフィンガー261を接続するボンディングワイヤ271長と、第2のチップ23のDQパッド252とボンドフィンガー262を接続するボンディングワイヤ272長とがほぼ等しくなる。そのため、図5(a)、(b)及び図6(a)、(b)に示した背景技術の半導体装置と比べて、第1のチップ22のDQパッド251から下位バイト用ボール28までの配線長と、第2のチップ23のDQパッド252から上位バイト用ボール29までの配線長とを、より近づけることができる。
In such a configuration, FIG. 2 (a), the dotted line as shown by an arrow, and the wiring length of the
したがって、下位バイトと上位バイトとで、クロックCKに対するデータストローブ信号DQS及びデータDQの信号遅延時間差が低減し、半導体装置をより高速に動作させることが可能になる。 Therefore, the signal delay time difference between the data strobe signal DQS and the data DQ with respect to the clock CK is reduced between the lower byte and the upper byte, and the semiconductor device can be operated at higher speed.
なお、第1のチップ12(22)及び第2のチップ13(23)として、「×16」及び「×8」にそれぞれ対応可能なDRAMチップを用いる場合、第1のチップ12(22)及び第2のチップ13(23)が備える不要なDQパッドへ接続される回路は、動作しないように設定することが好ましい。その場合、半導体装置の余分な電力消費が抑制される。DQパッドへ接続される回路には、例えば入出力バッファ回路がある。 When DRAM chips that can handle “× 16” and “× 8” are used as the first chip 12 (22) and the second chip 13 (23), the first chip 12 (22) and A circuit connected to an unnecessary DQ pad included in the second chip 13 (23) is preferably set so as not to operate. In that case, excessive power consumption of the semiconductor device is suppressed. An example of the circuit connected to the DQ pad is an input / output buffer circuit.
また、「×16」及び「×8」にそれぞれ対応可能なDRAMチップを「×8」で用いる場合、該DRAMチップでは、通常、図1(a)または図2(a)で示したように、パッド列中央側の8つのパッドがDQパッド151(251)として用いられる。そのため、図1(b)または図2(b)で示したように、パッド列一端側の8つのパッドをDQパッドとして用いるためには、該半導体チップ(第2のチップ)の配線変更が必要になる。第2のチップ13(23)の配線は、例えばチップ製造工程で用いる露光用マスクを交換することで変更すればよく、周知のヒューズ素子やアンチヒューズ素子を用いて変更してもよい。
(第2の実施の形態)
図3は、第2の実施の形態の半導体装置の一構成例を示す図であり、同図(a)は第1のチップと配線基板の接続例を示す平面図、同図(b)は第2のチップと配線基板の接続例を示す平面図である。図3(a)、(b)に示す半導体装置は、配線基板31と、配線基板31上に積載される第1のチップ32及び第2のチップ33とを有する構成である。図3(a)、(b)では、第1のチップ32及び第2のチップ33の一方の面の中央付近に複数のパッドが列状(1列)に配置され、該パッド列の一端側にDQパッド351(352)が配置された構成例を示している。
In addition, when DRAM chips that can respectively correspond to “× 16” and “× 8” are used as “× 8”, the DRAM chip is usually as shown in FIG. 1A or FIG. 2A. The eight pads on the center side of the pad row are used as the DQ pads 15 1 (25 1 ). Therefore, as shown in FIG. 1B or FIG. 2B, in order to use the eight pads on one end side of the pad row as DQ pads, it is necessary to change the wiring of the semiconductor chip (second chip). become. The wiring of the second chip 13 (23) may be changed, for example, by exchanging an exposure mask used in the chip manufacturing process, or may be changed using a known fuse element or antifuse element.
(Second Embodiment)
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the semiconductor device according to the second embodiment. FIG. 3A is a plan view illustrating a connection example between the first chip and the wiring board, and FIG. It is a top view which shows the example of a connection of a 2nd chip | tip and a wiring board. The semiconductor device shown in FIGS. 3A and 3B includes a
図3(a)及び(b)に示す第1のチップ32及び第2のチップ33には、例えば×8DRAMチップが用いられる。第1のチップ32及び第2のチップ33は、そのパッド形成面が配線基板31に対して反対方向を向くように配線基板31上にそれぞれ搭載される。
For the
本実施形態の半導体装置は、第1のチップ32及び第2のチップ33上にそれぞれRDL(Redistribution Layer:再配線層)を設け、該RDL内の配線によって第1のチップ32の中央付近に設けられたDQパッド351と第1のチップ32端に沿って列状に設けられたチップパッド341とを接続し、第2のチップ33の中央付近に設けられたDQパッド352と第2のチップ33端に沿って列状に設けられたチップパッド342とを接続する構成である。図3(a)及び(b)では、第1のチップ32及び第2のチップ33内の点線がRDL内の配線をそれぞれ示している。
In the semiconductor device of this embodiment, an RDL (Redistribution Layer) is provided on each of the
第1のチップ32端に沿って列状に設けられたチップパッド341と配線基板31端に沿って列状に設けられたボンドフィンガー361とは、それぞれボンディングワイヤ371で接続され、第2のチップ33端に沿って列状に設けられたチップパッド342と配線基板31端に沿って列状に設けられたボンドフィンガー362とは、それぞれボンディングワイヤ372で接続される。チップパッド341は、例えば各ボンディングワイヤ371が必要最小限の長さとなるように、配線基板31上の対応するボンドフィンガー361の近傍に配置され、チップパッド342は、例えば各ボンディングワイヤ372が必要最小限の長さとなるように、配線基板31上の対応するボンドフィンガー362の近傍に配置される。
The chip pads 34 1 provided in a row along the end of the
図3(a)、(b)では、第1のチップ32を下位バイトで使用し、第2のチップ33を上位バイトで使用する例を示しているが、第1のチップ32を上位バイトで使用し、第2のチップ33を下位バイトで使用してもよい。
FIGS. 3A and 3B show an example in which the
本実施形態の半導体装置では、図3(a)、(b)に示すように、第1のチップ32のDQパッド351から下位バイト用ボール38までの配線長と、第2のチップ33のDQパッド352から上位バイト用ボール39までの配線長とが等しくなるように、第1のチップ32及び第2のチップ33上のRDL内の配線長を設定する。すなわち、第1のチップ32上に設けるRDL内の配線長と、第2のチップ33上に設けるRDL内の配線長とが異なる。
In the semiconductor device of this embodiment, as shown in FIG. 3 (a), (b) , the wiring length from the DQ pads 35 1 of the
第1のチップ32上に設けるRDL内の配線は、第2のチップ33上に設けるRDL内の配線よりも長くする。その配線長差は、第1のチップ32とボンドフィンガー361を接続するボンディングワイヤ371長及び下位バイト用ボール38とボンドフィンガー361とを接続する配線基板31内の配線長を加算した値と、第2のチップ33とボンドフィンガー362を接続するボンディングワイヤ372長及び上位バイト用ボール39とボンドフィンガー362とを接続する配線基板31内の配線長を加算した値との差に等しくすればよい。
The wiring in the RDL provided on the
図4は、第2の実施の形態の半導体装置の他の構成例を示す図であり、同図(a)は第1のチップと配線基板の接続例を示す平面図、同図(b)は第2のチップと配線基板の接続例を示す平面図である。図4(a)、(b)に示す半導体装置は、配線基板41と、配線基板41上に積載される第1のチップ42及び第2のチップ43とを有する構成である。図4(a)、(b)では、第1のチップ42及び第2のチップ43の一方の面の中央付近に2列のパッドが配置され、該パッド列の一端側にDQパッド451(452)が配置された構成例を示している。
FIG. 4 is a diagram illustrating another configuration example of the semiconductor device according to the second embodiment. FIG. 4A is a plan view illustrating a connection example between the first chip and the wiring board, and FIG. These are top views which show the example of a connection of a 2nd chip | tip and a wiring board. The semiconductor device shown in FIGS. 4A and 4B includes a
図4(a)及び(b)に示す第1のチップ42及び第2のチップ43には、例えば×8DRAMチップが用いられる。第1のチップ42及び第2のチップ43は、そのパッド形成面が配線基板41に対して反対方向を向くように配線基板41上にそれぞれ搭載される。
For the
図4(a)及び(b)に示す半導体装置も、第1のチップ42及び第2のチップ43上にそれぞれRDL(Redistribution Layer:再配線層)を設け、該RDL内の配線によって第1のチップ42の中央付近に設けられたDQパッド451と第1のチップ42端に沿って列状に設けられたチップパッド441とを接続し、第2のチップ43の中央付近に設けられたDQパッド452と第2のチップ43端に沿って列状に設けられたチップパッド442とを接続する構成である。
The semiconductor devices shown in FIGS. 4A and 4B are also provided with RDLs (Redistribution Layers) on the
図4(a)及び(b)においても、第1のチップ42及び第2のチップ43内の点線がRDL内の配線を示している。
Also in FIGS. 4A and 4B, dotted lines in the
第1のチップ42端に沿って列状に設けられたチップパッド441と配線基板41端に沿って列状に設けられたボンドフィンガー461とは、それぞれボンディングワイヤ471で接続され、第2のチップ43端に沿って列状に設けられたチップパッド442と配線基板41端に沿って列状に設けられたボンドフィンガー462とは、それぞれボンディングワイヤ472で接続される。チップパッド441は、例えば各ボンディングワイヤ471が必要最小限の長さとなるように、配線基板41上の対応するボンドフィンガー461の近傍に配置され、チップパッド442は、例えば各ボンディングワイヤ472が必要最小限の長さとなるように、配線基板41上の対応するボンドフィンガー462の近傍に配置される。
Chip pads 44 1 provided in a row along the end of the
また、図4(a)、(b)に示す構成でも、図3(a)、(b)に示した構成と同様に、第1のチップ42のDQパッド451から下位バイト用ボール48までの配線長と、第2のチップ43のDQパッド452から上位バイト用ボール49までの配線長とが等しくなるように、第1のチップ42及び第2のチップ43上のRDL内の配線長を設定する。すなわち、第1のチップ42上に設けるRDL内の配線長と、第2のチップ43上に設けるRDL内の配線長とが異なる。
Further, FIG. 4 (a), the even arrangement shown in (b), as in the configuration shown in FIG. 3 (a), (b) , the DQ pads 45 1 to
図4(a)、(b)では、第1のチップ42を下位バイトで使用し、第2のチップ43を上位バイトで使用する例を示しているが、第1のチップ42を上位バイトで使用し、第2のチップ43を下位バイトで使用してもよい。
4A and 4B show an example in which the
なお、図4(a)及び(b)に示した第1のチップ42及び第2のチップ43は、単体で使用する場合(×8DRAMを実現する場合)、そのパッド形成面が配線基板41を向くように搭載される。そのため、本実施形態のようにパッド形成面が配線基板41に対して反対方向を向くように搭載すると、左右のパッド列の配置関係が逆になる。したがって、図4(a)及び(b)では、RDL内の配線によって、第1のチップ42及び第2のチップ43上に設けられた左側DQパッド451(452)とチップ右端に列状に設けられたチップパッド461(462)とを接続し、右側DQパッド451(452)とチップ左端に列状に設けられたチップパッド461(462)とを接続している。
Note that the
第2の実施の形態の半導体装置によれば、第1のチップ32(42)のDQパッド351(451)から下位バイト用ボール38(48)までの配線長と、第2のチップ33(43)のDQパッド352(452)から上位バイト用ボール39(49)までの配線長とが等しくなるように、第1のチップ32(42)及び第2のチップ33(43)上に設けるRDL内の配線の長さで調整する。
According to the semiconductor device of the second embodiment, the wiring length from the DQ pad 35 1 (45 1 ) of the first chip 32 (42) to the lower byte 38 (48), and the
そのため、下位バイトと上位バイトとで、クロックCKに対するデータストローブ信号DQS及びデータDQの信号遅延時間差が低減し、半導体装置をより高速に動作させることが可能になる。 Therefore, the signal delay time difference between the data strobe signal DQS and the data DQ with respect to the clock CK is reduced between the lower byte and the upper byte, and the semiconductor device can be operated at higher speed.
また、RDL内の配線長によって、第1のチップ32(42)のDQパッド351(451)から下位バイト用ボール38(48)までの配線長と、第2のチップ33(43)のDQパッド352(452)から上位バイト用ボール39(49)までの配線長とが等しくなるように調整するため、第1の実施の形態のように、各半導体チップに下位バイト用のDQパッド及び上位バイト用のDQパッドをそれぞれ備える必要がない。そのため、第1の実施の形態の構成と比べて、第1のチップ32(42)及び第2のチップ33(43)の回路面積の増大を抑制できる。 Further, depending on the wiring length in the RDL, the wiring length from the DQ pad 35 1 (45 1 ) of the first chip 32 (42) to the lower byte 38 (48) and the second chip 33 (43) In order to adjust the wiring length from the DQ pad 35 2 (45 2 ) to the upper byte 39 (49) to be equal to each other, the lower byte DQ is provided in each semiconductor chip as in the first embodiment. There is no need to provide a pad and a DQ pad for the upper byte. Therefore, compared with the structure of 1st Embodiment, the increase in the circuit area of the 1st chip | tip 32 (42) and the 2nd chip | tip 33 (43) can be suppressed.
11、21、31、41 配線基板
12、22、32、42 第1のチップ
13、23、33、43 第2のチップ
14 開口
151、152、251、252、351、352、451、452 DQパッド
161、162、261、262、361、362、461、462 ボンドフィンガー
171、172、271、272、371、372、471、472 ボンディングワイヤ
18、28、38、48 下位バイト用ボール
19、29、39、49 上位バイト用ボール
341、342、441、442 チップパッド
11, 21, 31, 41
Claims (5)
データ入出力端子である複数のDQパッドが一方の面に形成され、前記配線基板上に積載される半導体チップである第1のチップ及び第2のチップと、
を有し、
前記第1のチップ及び前記第2のチップが、前記上位バイト用のDQパッド及び前記下位バイト用のDQパッドをそれぞれ備え、
前記配線基板に設けられた前記下位バイト用の半田ボールと前記上位バイト用の半田ボールの位置関係に対応して、前記第1のチップに、前記上位バイト及び前記下位バイトのうち、該第1のチップで使用する一方のバイト用の半田ボールとの距離が近くなるように、該一方のバイト用のDQパッドが配置され、
前記第2のチップに、該第2のチップで使用する他方のバイト用の半田ボールとの距離が近くなるように、該他方のバイト用のDQパッドが配置されたことを特徴とする半導体装置。 A wiring board provided with solder balls as data input / output terminals corresponding to the upper byte and the lower byte,
A plurality of DQ pads that are data input / output terminals are formed on one surface, and a first chip and a second chip that are semiconductor chips stacked on the wiring board;
Have
The first chip and the second chip have a DQ pad for the upper byte and a DQ pad for the lower byte, respectively.
Corresponding to the positional relationship between the solder ball for the lower byte and the solder ball for the upper byte provided on the wiring board, the first chip includes the first byte and the lower byte. The DQ pad for the one bite is arranged so that the distance from the solder ball for one bite used in the chip is close,
A semiconductor device characterized in that a DQ pad for the other bit is disposed on the second chip so that the distance from the solder ball for the other bit used in the second chip is reduced. .
データ入出力端子である複数のDQパッドが一方の面に形成され、前記配線基板上に積載される半導体チップである第1のチップ及び第2のチップと、
を有し、
前記第1のチップ及び前記第2のチップが、
前記第1のチップと前記第2のチップとで配線長が異なる、前記DQパッドとチップ端に設けられたチップパッドとを接続する再配線層を備えることを特徴とする半導体装置。 A wiring board provided with solder balls as data input / output terminals corresponding to the upper byte and the lower byte,
A plurality of DQ pads that are data input / output terminals are formed on one surface, and a first chip and a second chip that are semiconductor chips stacked on the wiring board;
Have
The first chip and the second chip are:
A semiconductor device comprising: a rewiring layer that connects the DQ pad and a chip pad provided at a chip end, the wiring lengths of which are different between the first chip and the second chip.
Priority Applications (1)
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JP2012179429A JP2014038908A (en) | 2012-08-13 | 2012-08-13 | Semiconductor device |
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