JP3248854B2 - 複数のｉｃチップを備えた半導体装置の構造 - Google Patents
複数のｉｃチップを備えた半導体装置の構造Info
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- 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
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- H01L2224/16145—Disposition the bump connector connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being stacked
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- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73201—Location after the connecting process on the same surface
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- H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
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- H01L2224/83101—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector the layer connector being supplied to the parts to be connected in the bonding apparatus as prepeg comprising a layer connector, e.g. provided in an insulating plate member
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一つのＩＣチップ
の上面に、別のＩＣチップを積み重ねて接続することに
よって、集積度を高めるようにした半導体装置に関する
ものである。
の上面に、別のＩＣチップを積み重ねて接続することに
よって、集積度を高めるようにした半導体装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】最近、ＩＣチップを使用した半導体装置
における集積度を高めるために、一つのＩＣチップの上
面に、別のＩＣチップを積み重ね、この別のＩＣチップ
を前記一つのＩＣチップに対して、当該別のＩＣチップ
の周囲に沿って適宜ピッチの間隔で設けた複数個のバン
プにて電気的に接続することが提案されている。
における集積度を高めるために、一つのＩＣチップの上
面に、別のＩＣチップを積み重ね、この別のＩＣチップ
を前記一つのＩＣチップに対して、当該別のＩＣチップ
の周囲に沿って適宜ピッチの間隔で設けた複数個のバン
プにて電気的に接続することが提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、一つの上面に
積み重ねた別のＩＣチップを、その周囲に沿って設けた
複数個のバンプにて、前記一つのＩＣチップに対して電
気的に接続するように構成した場合、前記別のＩＣチッ
プのうち前記各バンプより内側の中心部分には、前記一
つのＩＣチップとの間に隙間ができ、換言すると、前記
別のＩＣチップと、その周囲に設けた各バンプにて一つ
のＩＣチップに対して支持されていることにより、この
別のＩＣチップは、当該別のＩＣチップのうち前記各バ
ンプより内側の中心部分に一つのＩＣチップに向かう方
向の外力を受けたときにおいて、前記中心部分が一つの
ＩＣチップに接近するように湾曲変形し易く形態になっ
ており、また、前記一つのＩＣチップも、当該一つのＩ
Ｃチップのうち前記各バンプより内側の中心部分に別の
ＩＣチップに向かう方向の外力を受けたときにおいて、
前記中心部分が別のＩＣチップに接近するように湾曲変
形し易い形態になっているから、前記別のＩＣチップ又
は一つのＩＣチップに割れが発生するばかりか、これら
両ＩＣチップのうち互いに対向する面に形成されている
各種の回路素子にダメージを及ぼすことが多発すると言
う問題があり、特に、これらの問題は、前記一つのＩＣ
チップの上面に積み重ね接続する別のＩＣチップにおけ
る大型化に比例して増大するのであった。
積み重ねた別のＩＣチップを、その周囲に沿って設けた
複数個のバンプにて、前記一つのＩＣチップに対して電
気的に接続するように構成した場合、前記別のＩＣチッ
プのうち前記各バンプより内側の中心部分には、前記一
つのＩＣチップとの間に隙間ができ、換言すると、前記
別のＩＣチップと、その周囲に設けた各バンプにて一つ
のＩＣチップに対して支持されていることにより、この
別のＩＣチップは、当該別のＩＣチップのうち前記各バ
ンプより内側の中心部分に一つのＩＣチップに向かう方
向の外力を受けたときにおいて、前記中心部分が一つの
ＩＣチップに接近するように湾曲変形し易く形態になっ
ており、また、前記一つのＩＣチップも、当該一つのＩ
Ｃチップのうち前記各バンプより内側の中心部分に別の
ＩＣチップに向かう方向の外力を受けたときにおいて、
前記中心部分が別のＩＣチップに接近するように湾曲変
形し易い形態になっているから、前記別のＩＣチップ又
は一つのＩＣチップに割れが発生するばかりか、これら
両ＩＣチップのうち互いに対向する面に形成されている
各種の回路素子にダメージを及ぼすことが多発すると言
う問題があり、特に、これらの問題は、前記一つのＩＣ
チップの上面に積み重ね接続する別のＩＣチップにおけ
る大型化に比例して増大するのであった。
【０００４】本発明は、この問題を解消できるようにし
た半導体装置の構造を提供することを技術的課題とする
ものである。
た半導体装置の構造を提供することを技術的課題とする
ものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この技術的課題を達成す
るため本発明は、「一つのＩＣチップの上面に別のＩＣ
チップを積み重ね、この別のＩＣチップを前記一つのＩ
Ｃチップに対して、これら両ＩＣチップのうちいずれか
一方又は両方に前記別のＩＣチップの周囲に沿って適宜
間隔で設けたパンプにて電気的に接続して成る半導体装
置において、前記一つのＩＣチップの前記別のＩＣチッ
プに相対する面、及び前記別のＩＣチップの前記一つの
ＩＣチップに相対する面のうちいずれか一方又は両方の
面に、前記各バンプより内側の中心部分に軟質フィルム
を貼着する。」と言う構成にした。
るため本発明は、「一つのＩＣチップの上面に別のＩＣ
チップを積み重ね、この別のＩＣチップを前記一つのＩ
Ｃチップに対して、これら両ＩＣチップのうちいずれか
一方又は両方に前記別のＩＣチップの周囲に沿って適宜
間隔で設けたパンプにて電気的に接続して成る半導体装
置において、前記一つのＩＣチップの前記別のＩＣチッ
プに相対する面、及び前記別のＩＣチップの前記一つの
ＩＣチップに相対する面のうちいずれか一方又は両方の
面に、前記各バンプより内側の中心部分に軟質フィルム
を貼着する。」と言う構成にした。
【０００６】
【発明の作用・効果】このように構成することにより、
両ＩＣチップが、当該両ＩＣチップのうち各バンプより
内側の中心部分に外力を受けて、前記中心部分が互いに
接近するように湾曲変形しても、この湾曲変形を、前記
中心部分に貼着した軟質フィルムにて小さい値にとどめ
ることができるのである。
両ＩＣチップが、当該両ＩＣチップのうち各バンプより
内側の中心部分に外力を受けて、前記中心部分が互いに
接近するように湾曲変形しても、この湾曲変形を、前記
中心部分に貼着した軟質フィルムにて小さい値にとどめ
ることができるのである。
【０００７】従って、本発明によると、一つのＩＣチッ
プの上面に対して別のＩＣチップを積み重ねて、その周
囲に設けた複数個のバンプにて接続する場合において、
両ＩＣチップを大きくしても、これら両ＩＣチップに及
ぶ外力のために、両ＩＣチップが割れること、及び、両
ＩＣチップにおける回路素子にダメージを及ぼすことを
確実に低減できる効果を有する。
プの上面に対して別のＩＣチップを積み重ねて、その周
囲に設けた複数個のバンプにて接続する場合において、
両ＩＣチップを大きくしても、これら両ＩＣチップに及
ぶ外力のために、両ＩＣチップが割れること、及び、両
ＩＣチップにおける回路素子にダメージを及ぼすことを
確実に低減できる効果を有する。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
１〜図６の図面について説明する。この図において、符
号１は、平面において略矩形に形成したチップマウント
部１ａと、このチップマウント部１ａにおける四つの各
辺から外向きに延びる複数本のリード端子１ｂとを備え
た金属板製のリードフレームを示す。
１〜図６の図面について説明する。この図において、符
号１は、平面において略矩形に形成したチップマウント
部１ａと、このチップマウント部１ａにおける四つの各
辺から外向きに延びる複数本のリード端子１ｂとを備え
た金属板製のリードフレームを示す。
【０００９】符号２は、前記リードフレーム１における
チップマウント１ａの上面にダイボンディングされる一
つのＩＣチップを示し、この一つのＩＣチップ２は、平
面視において矩形状に形成され、その上面には、中心部
分に図示しない能動素子又は受動素子等のような回路素
子の多数個が形成されていると共に、外側の部分に、外
部への接続用電極パッド１ａの複数個が周囲に沿って適
宜間隔で形成され、この外部への接続用電極パッド１ａ
の内側に、複数個の接続用電極パッド１ｂが周囲に沿っ
て適宜間隔で形成されており、この一つのＩＣチップ２
における上面のうち前記各接続用電極パッド１ｂよりも
内側の部分には、シリコン樹脂等の軟質フィルム３が貼
着されている。
チップマウント１ａの上面にダイボンディングされる一
つのＩＣチップを示し、この一つのＩＣチップ２は、平
面視において矩形状に形成され、その上面には、中心部
分に図示しない能動素子又は受動素子等のような回路素
子の多数個が形成されていると共に、外側の部分に、外
部への接続用電極パッド１ａの複数個が周囲に沿って適
宜間隔で形成され、この外部への接続用電極パッド１ａ
の内側に、複数個の接続用電極パッド１ｂが周囲に沿っ
て適宜間隔で形成されており、この一つのＩＣチップ２
における上面のうち前記各接続用電極パッド１ｂよりも
内側の部分には、シリコン樹脂等の軟質フィルム３が貼
着されている。
【００１０】また、符号４は、前記一つのＩＣチップ２
の上面に積み重ねられる別のＩＣチップを示し、この別
のＩＣチップ４は、前記一つのＩＣチップ２よりも小さ
い寸法の矩形状に形成され、その下面には、中心部分に
図示しない能動素子又は受動素子等のような回路素子の
多数個が形成されていると共に、外側の部分に、接続用
電極パッド４ａの複数個が、当該別のＩＣチップ４にお
ける周囲に沿って適宜間隔で形成され、この各接続用電
極パッド４ａの各々にはバンプ４ｂが設けられている。
の上面に積み重ねられる別のＩＣチップを示し、この別
のＩＣチップ４は、前記一つのＩＣチップ２よりも小さ
い寸法の矩形状に形成され、その下面には、中心部分に
図示しない能動素子又は受動素子等のような回路素子の
多数個が形成されていると共に、外側の部分に、接続用
電極パッド４ａの複数個が、当該別のＩＣチップ４にお
ける周囲に沿って適宜間隔で形成され、この各接続用電
極パッド４ａの各々にはバンプ４ｂが設けられている。
【００１１】更にまた、符号５は、前記一つのＩＣチッ
プ２における上面と、前記別のＩＣチップ４の下面との
間に介挿した接着フィルムを示し、この両接着フィルム
５には、導電粒子が混入されている。そして、前記一つ
のＩＣチップ２を、前記リードフレーム１におけるチッ
プマウント部１ａの上面に、図３に示すように、一つの
ＩＣチップ２をダイボンディングしたのち、この一つの
ＩＣチップ２の上面に対して、別のＩＣチップ４を、そ
の間に接着フィルム５を挟んで押圧する。
プ２における上面と、前記別のＩＣチップ４の下面との
間に介挿した接着フィルムを示し、この両接着フィルム
５には、導電粒子が混入されている。そして、前記一つ
のＩＣチップ２を、前記リードフレーム１におけるチッ
プマウント部１ａの上面に、図３に示すように、一つの
ＩＣチップ２をダイボンディングしたのち、この一つの
ＩＣチップ２の上面に対して、別のＩＣチップ４を、そ
の間に接着フィルム５を挟んで押圧する。
【００１２】この押圧により、前記接着フィルム５は、
両ＩＣチップ２，４に対して接着するから、この接着フ
ィルム５を介して両ＩＣチップ２，４を互いに接着でき
るのであり、これと同時に、この接着フィルム５のうち
別のＩＣチップ４における各接続用電極パッド４ａに設
けたバンプ４ｂに該当する部分が、このバンプ４ｂに
て、図４及び図５に示すように、部分的に強く圧縮変形
されることになり、この強く圧縮変形される部分では、
これに混入した導電粒子が互いに接触することになり、
その結果、前記接着フィルム５のうち前記のように強く
圧縮変形される部分が、厚さ方向についてのみ導電性を
呈することになるから、前記別のＩＣチップ４における
各接続用電極パッド４ａと、前記一つのＩＣチップ２の
上面に設けられている各接続用電極パッド２ｂとの相互
間を、前記接着フィルム５を介して電気的に接続するこ
とができる。
両ＩＣチップ２，４に対して接着するから、この接着フ
ィルム５を介して両ＩＣチップ２，４を互いに接着でき
るのであり、これと同時に、この接着フィルム５のうち
別のＩＣチップ４における各接続用電極パッド４ａに設
けたバンプ４ｂに該当する部分が、このバンプ４ｂに
て、図４及び図５に示すように、部分的に強く圧縮変形
されることになり、この強く圧縮変形される部分では、
これに混入した導電粒子が互いに接触することになり、
その結果、前記接着フィルム５のうち前記のように強く
圧縮変形される部分が、厚さ方向についてのみ導電性を
呈することになるから、前記別のＩＣチップ４における
各接続用電極パッド４ａと、前記一つのＩＣチップ２の
上面に設けられている各接続用電極パッド２ｂとの相互
間を、前記接着フィルム５を介して電気的に接続するこ
とができる。
【００１３】この状態で、前記接着フィルム５を乾燥・
硬化することにより、両ＩＣチップ２，４を、その間を
電気的に接続した状態のもとで、一体的に結合できるの
である。この場合において、前記別のＩＣチップ４は、
その周囲に設けた各バンプ４ｂを介して一つのＩＣチッ
プ２に対して支持されると言う形態になっていることに
より、前記一つのＩＣチップ２における上面のうち前記
各接続用電極パッド１ｂよりも内側の中心部分にシリコ
ン樹脂等の軟質フィルム３が貼着されていないときに
は、前記別のＩＣチップ４のうち前記各バンプより内側
の中心部分に一つのＩＣチップ２に向かう方向の外力を
受けたときにおいて、前記中心部分が一つのＩＣチップ
２に接近するように容易に湾曲変形することになるか
ら、当該別のＩＣチップ４又は一つのＩＣチップ２に割
れが発生したり、これら両ＩＣチップ２，４のうち互い
に対向する面に形成されている各種の回路素子にダメー
ジを及ぼしたりすることが多発するのである。
硬化することにより、両ＩＣチップ２，４を、その間を
電気的に接続した状態のもとで、一体的に結合できるの
である。この場合において、前記別のＩＣチップ４は、
その周囲に設けた各バンプ４ｂを介して一つのＩＣチッ
プ２に対して支持されると言う形態になっていることに
より、前記一つのＩＣチップ２における上面のうち前記
各接続用電極パッド１ｂよりも内側の中心部分にシリコ
ン樹脂等の軟質フィルム３が貼着されていないときに
は、前記別のＩＣチップ４のうち前記各バンプより内側
の中心部分に一つのＩＣチップ２に向かう方向の外力を
受けたときにおいて、前記中心部分が一つのＩＣチップ
２に接近するように容易に湾曲変形することになるか
ら、当該別のＩＣチップ４又は一つのＩＣチップ２に割
れが発生したり、これら両ＩＣチップ２，４のうち互い
に対向する面に形成されている各種の回路素子にダメー
ジを及ぼしたりすることが多発するのである。
【００１４】これに対し、前記したように、一つのＩＣ
チップ２における上面のうち前記各接続用電極パッド１
ｂよりも内側の中心部分にシリコン樹脂等の軟質フィル
ム３を貼着すると言う構成にすることにより、両ＩＣチ
ップ２，４が、当該両ＩＣチップ２，４のうちその周囲
における各バンプ４ｂより内側の中心部分に外力を受け
て、前記中心部分が互いに接近するように湾曲変形して
も、この湾曲変形を、前記中心部分に貼着した軟質フィ
ルム３にて小さく値にとどめることができるのである。
チップ２における上面のうち前記各接続用電極パッド１
ｂよりも内側の中心部分にシリコン樹脂等の軟質フィル
ム３を貼着すると言う構成にすることにより、両ＩＣチ
ップ２，４が、当該両ＩＣチップ２，４のうちその周囲
における各バンプ４ｂより内側の中心部分に外力を受け
て、前記中心部分が互いに接近するように湾曲変形して
も、この湾曲変形を、前記中心部分に貼着した軟質フィ
ルム３にて小さく値にとどめることができるのである。
【００１５】なお、前記実施の形態は、一つのＩＣチッ
プ２の別のＩＣチップ４との相互間をその周囲において
電気的に接続する各バンプ４ｂを、別のＩＣチップ４に
おける各接続用電極パッド４ａ側に設ける一方、前記両
ＩＣチップ２，４の湾曲変形を小さく規制するための軟
質フィルム３を、一つのＩＣチップ２側に貼着した場合
を示したが、本発明はこれに限らず、前記バンプ４ｂ
を、一つのＩＣチップ２における各接続用電極パッド２
ｂ側に設けたり、或いは、一つのＩＣチップ２における
各接続用電極パッド２ｂと別のＩＣチップ４における各
接続用電極パッド４ａとの両方に設けるようにしても良
く、また、前記軟質フィルム３を、別のＩＣチップ４側
に貼着したり、或いは、両ＩＣチップ２，４の両方に貼
着するように構成しても良いことは言うまでもない。
プ２の別のＩＣチップ４との相互間をその周囲において
電気的に接続する各バンプ４ｂを、別のＩＣチップ４に
おける各接続用電極パッド４ａ側に設ける一方、前記両
ＩＣチップ２，４の湾曲変形を小さく規制するための軟
質フィルム３を、一つのＩＣチップ２側に貼着した場合
を示したが、本発明はこれに限らず、前記バンプ４ｂ
を、一つのＩＣチップ２における各接続用電極パッド２
ｂ側に設けたり、或いは、一つのＩＣチップ２における
各接続用電極パッド２ｂと別のＩＣチップ４における各
接続用電極パッド４ａとの両方に設けるようにしても良
く、また、前記軟質フィルム３を、別のＩＣチップ４側
に貼着したり、或いは、両ＩＣチップ２，４の両方に貼
着するように構成しても良いことは言うまでもない。
【００１６】このようにして、一つのＩＣチップ２をリ
ードフレーム１にダイボンディングし、この一つのＩＣ
チップ２に対して別にＩＣチップ４を固着すると、図６
に示すように、前記一つのＩＣチップ２における周囲の
各接続用電極パッド１ａと、リードフレーム１における
各リード端子１ｂとの間を細い金属線６にてワイヤボン
ディングしたのち、前記両ＩＣチップ２，４の全体を、
二点鎖線で示すように、熱硬化性合成樹脂のトランスフ
ァ成形によるパッケージ体７にて密封する。
ードフレーム１にダイボンディングし、この一つのＩＣ
チップ２に対して別にＩＣチップ４を固着すると、図６
に示すように、前記一つのＩＣチップ２における周囲の
各接続用電極パッド１ａと、リードフレーム１における
各リード端子１ｂとの間を細い金属線６にてワイヤボン
ディングしたのち、前記両ＩＣチップ２，４の全体を、
二点鎖線で示すように、熱硬化性合成樹脂のトランスフ
ァ成形によるパッケージ体７にて密封する。
【００１７】次いで、前記各リード端子１ｂを、リード
フレーム１から切り離したのち、図６に二点鎖線で示す
ように、折り曲げることにより、半導体装置の完成品に
するのである。
フレーム１から切り離したのち、図６に二点鎖線で示す
ように、折り曲げることにより、半導体装置の完成品に
するのである。
【図１】本発明の実施の形態を示す分解斜視図である。
【図２】図１の縦断正面図である。
【図３】リードフレームに対して一つのＩＣチップを固
着した状態を示す縦断正面図である。
着した状態を示す縦断正面図である。
【図４】前記一つのＩＣチップに対して別のＩＣチップ
を固着した状態を示す縦断正面図である。
を固着した状態を示す縦断正面図である。
【図５】図４の要部拡大図である。
【図６】半導体装置の縦断正面図である。
１ リードフレーム １ｂ リード端子 ２ 一つのＩＣチップ ２ａ，２ｂ 接続用電極パッド ３ 軟質フィルム ４ 別のＩＣチップ ４ａ 接続用電極パッド ４ｂ バンプ ５ 接着フィルム ６ 金属線 ７ パッケージ体
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平11−195746（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−288977（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−134998（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−32306（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−17945（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−61419（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−111913（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−270637（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−107156（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−107050（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−24650（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 25/00 - 25/18
Claims (1)
- 【請求項１】一つのＩＣチップの上面に別のＩＣチップ
を積み重ね、この別のＩＣチップを前記一つのＩＣチッ
プに対して、これら両ＩＣチップのうちいずれか一方又
は両方に前記別のＩＣチップの周囲に沿って適宜間隔で
設けたパンプにて電気的に接続して成る半導体装置にお
いて、 前記一つのＩＣチップの前記別のＩＣチップに相対する
面、及び前記別のＩＣチップの前記一つのＩＣチップに
相対する面のうちいずれか一方又は両方の面に、前記各
バンプより内側の中心部分に軟質フィルムを貼着したこ
とを特徴とする複数のＩＣチップを備えた半導体装置の
構造。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06853997A JP3248854B2 (ja) | 1997-03-21 | 1997-03-21 | 複数のｉｃチップを備えた半導体装置の構造 |
| KR10-2004-7000090A KR100467946B1 (ko) | 1997-01-24 | 1998-01-22 | 반도체 칩의 제조방법 |
| KR10-1998-0707403A KR100522223B1 (ko) | 1997-01-24 | 1998-01-22 | 반도체장치및그제조방법 |
| EP98900725A EP0890989A4 (en) | 1997-01-24 | 1998-01-22 | SEMICONDUCTOR DEVICE AND METHOD FOR PRODUCING THE DEVICE |
| US09/155,134 US6133637A (en) | 1997-01-24 | 1998-01-22 | Semiconductor device having a plurality of semiconductor chips |
| PCT/JP1998/000281 WO1998033217A1 (en) | 1997-01-24 | 1998-01-22 | Semiconductor device and method for manufacturing thereof |
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