JP3286196B2 - Structure of sealed semiconductor device having a plurality of IC chips - Google Patents

Structure of sealed semiconductor device having a plurality of IC chips

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JP3286196B2
JP3286196B2 JP04368397A JP4368397A JP3286196B2 JP 3286196 B2 JP3286196 B2 JP 3286196B2 JP 04368397 A JP04368397 A JP 04368397A JP 4368397 A JP4368397 A JP 4368397A JP 3286196 B2 JP3286196 B2 JP 3286196B2
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    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161Disposition
    • H01L2224/16135Disposition the bump connector connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
    • H01L2224/16145Disposition the bump connector connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being stacked

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  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、複数個のICチッ
プを一つの合成樹脂製パッケージ体にて、当該パッケー
ジ体の側面から複数本の外部リード端子が突出するよう
に密封した半導体装置の構造に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structure of a semiconductor device in which a plurality of IC chips are sealed in a single synthetic resin package so that a plurality of external lead terminals protrude from the side surface of the package. It is about.

【0002】[0002]

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】一般に、
密封型の半導体装置は、各種の回路素子を形成したIC
チップを、リードフレームに搭載し、このICチップに
おける接続電極とリードフレームにおける各リード端子
との間を、金属ワイヤによるワイヤボンディングにて接
続したのち、これらの全体を合成樹脂製のパッケージ体
にて密封すると言う構成にしている。
2. Description of the Related Art In general,
A sealed semiconductor device is an IC in which various circuit elements are formed.
The chip is mounted on a lead frame, and the connection electrodes of this IC chip and the respective lead terminals of the lead frame are connected by wire bonding with a metal wire. It is configured to be sealed.

【0003】従って、この従来の半導体装置において、
そのICチップにおける回路素子の数を多くするには、
当該ICチップの横幅及び長さ寸法を大きくするか、複
数個のICチップを横に並べた形態にしなければならな
いことに加えて、このICチップの周囲には、リード端
子との間を金属ワイヤにてワイヤボンディングするため
の寸法が必要であって、これら密封するパッケージ体に
おける横幅及び長さ寸法が可成り大きくなるから、半導
体装置をプリント基板の装着したときにおける占有面積
が増大し、プリント基板の大幅な大型化を招来するので
あり、しかも、面倒で、且つ、不良品の発生率の高い金
属ワイヤによるワイヤボンディング工程を必要とするか
ら、製造コストも大幅にアップするのであった。
Therefore, in this conventional semiconductor device,
To increase the number of circuit elements in the IC chip,
In addition to increasing the width and length of the IC chip or forming a plurality of IC chips side by side, a metal wire is provided between the IC chip and the lead terminals. Since the dimensions required for wire bonding are required, and the width and length of these sealed packages become considerably large, the occupied area when the semiconductor device is mounted on the printed circuit board increases, of it is to lead to large width of size, moreover, it is cumbersome, and, since that requires wire bonding process due to the high metal wire of incidence of defective products were produced cost of being greatly increased.

【0004】本発明は、これらの問題、すなわちICチ
ップにおける回路素子を多くした場合における半導体装
置の大型化及び製造コストのアップ等を解消した半導体
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。
SUMMARY OF THE INVENTION It is a technical object of the present invention to provide a structure of a semiconductor device which solves these problems, that is, an increase in the size of the semiconductor device and an increase in manufacturing cost when the number of circuit elements in the IC chip is increased. Things.

【0005】[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、「メインICチップと、このメインI
Cチップの片面に搭載される少なくとも一つのサブIC
チップと、前記メインICチップにおける片面のうち前
記サブICチップより外側の部分に形成した各接続電極
に対して電気的に接続される多数本のリード端子と、前
記両ICチップを密封する合成樹脂製のパッケージ体と
から成り、前記メインICチップの片面に対して前記サ
ブICチップ及び各リード端子を、これらの間に介挿し
た導電粒子入り接着フィルムにて、当該接着フィルムの
うち前記サブICチップにおけるメインICチップに対
する接続用電極部及び前記各リード端子の部分を部分的
に圧縮変形するようにして接着する。」と言う構成にし
た。
In order to achieve the above technical object, the present invention provides a main IC chip and a main IC chip.
At least one sub IC mounted on one side of the C chip
A chip, a number of lead terminals electrically connected to respective connection electrodes formed on a portion of the one surface of the main IC chip outside the sub IC chip, and a synthetic resin for sealing the both IC chips The main IC chip has a sub IC chip and each lead terminal on one side of the main IC chip, and an adhesive film containing conductive particles interposed therebetween. The connection electrode portion and the respective lead terminals of the chip with respect to the main IC chip are bonded so as to be partially compressed and deformed. ".

【0006】[0006]

【発明の作用・効果】このように構成することにより、
メインICチップに対してサブICチップ及び各リード
端子を、接着フィルムにて強固に固着することができる
と同時に、この接着フィルムのうち圧縮変形される部分
では、当該接着フィルムに混入されている導電粒子が互
いに接触することになって、接着フィルムのうち前記圧
縮変形の部分が、厚さ方向についてのみ導電性を呈する
ことになるから、メインICチップに対して前記サブI
Cチップ及び各リード端子を電気的に接続することがで
きる。
Operation and effect of the present invention
The sub IC chip and each lead terminal can be firmly fixed to the main IC chip with an adhesive film, and at the same time, in the part of the adhesive film that is compressed and deformed, the conductive mixed in the adhesive film is used. When the particles come into contact with each other and the compressively deformed portion of the adhesive film exhibits conductivity only in the thickness direction, the sub IC is not connected to the main IC chip.
The C chip and each lead terminal can be electrically connected.

【0007】従って、本発明によると、 .メインICチップに対してサブICチップを重ねて
搭載した構成であることにより、半導体装置の高さ寸法
が、サブICチップを重ねて搭載する分だけ高くなるも
のの、一つの半導体装置における回路素子の数を、前記
メインICチップにおける横幅及び長さ寸法を大きくす
ることなく、前記サブICチップの分だけ多くすること
ができる。 .各リード端子をメインICチップに対して直接的に
接続するものであることにより、従来のように、ICチ
ップの周囲と各リード端子との間に金属ワイヤによるワ
イヤボンディングを行うための寸法を設ける必要がない
から、前記したようにメインICチップにおける横幅及
び長さ寸法を大きくしないことと相俟って、これら両I
Cチップを密封するパッケージ体における横幅及び長さ
寸法、ひいては、半導体装置における横幅及び長さ寸法
を、従来の場合よりも大幅に縮小できるのである。 .メインICチップに対して、サブICチップ及び各
リード端子を電気的に接続した状態で固着することを、
その間に介挿した接着フィルムにて同時に行うことがで
きることに加えて、従来において必要であったワイヤボ
ンディング工程を省略できるから、製造工程が簡単にな
ると共に、不良品の発生率が低くなり、製造コストを大
幅に低減できる。 と言う効果を有する。
Therefore, according to the present invention, With the configuration in which the sub IC chip is mounted on the main IC chip, the height of the semiconductor device is increased by the amount of mounting the sub IC chip, but the height of the circuit element in one semiconductor device is increased. The number can be increased by the number of the sub IC chips without increasing the width and length of the main IC chip. . Since each lead terminal is directly connected to the main IC chip, a dimension for performing wire bonding with a metal wire is provided between the periphery of the IC chip and each lead terminal as in the related art. Since there is no necessity, both the width and length of the main IC chip are not increased as described above.
The width and length of the package for sealing the C chip, and thus the width and length of the semiconductor device, can be significantly reduced as compared with the conventional case. . Fixing the sub IC chip and each lead terminal to the main IC chip in an electrically connected state,
In addition to being able to perform simultaneously with the adhesive film interposed in the meantime, the wire bonding step, which was required in the past, can be omitted, which simplifies the manufacturing process and reduces the incidence of defective products. Cost can be significantly reduced. It has the effect of saying.

【0008】特に、請求項2に記載したように、メイン
ICチップにおける回路素子を、当該メインICチップ
のうち前記サブICチップに対向する片面に設ける一
方、前記サブICチップにおける回路素子を、当該サブ
ICチップのうち前記メインICチップに対向する片面
に設けることにより、両ICチップにおける回路素子
を、その両ICチップによって相互に保護することがで
きるから、前記したメインICチップに対するサブIC
チップ及び各リード端子の固着等の各種製造工程の途中
において両ICチップにおける回路素子を損傷するこ
と、及び、合成樹脂にてパッケージ体を成形するとき
おいて両ICチップにおける回路素子を損傷することを
確実に低減できる利点がある。
In particular, the circuit element of the main IC chip is provided on one surface of the main IC chip facing the sub IC chip, while the circuit element of the sub IC chip is provided in the main IC chip. By providing one of the sub IC chips on one surface facing the main IC chip, the circuit elements of the two IC chips can be mutually protected by the two IC chips.
Damaging the circuit elements in the two IC chips in the middle of the chip and various manufacturing steps of the fixation of each lead terminal, and the circuit in <br/> Oite both IC chip when forming the package body of a synthetic resin There is an advantage that damage to the element can be reliably reduced.

【0009】[0009]

【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、多数本のリード端子1aを内向きに突出するよう
に設けたリードフレームを、符号2は、メインICチッ
プを、符号3は、サブICチップを各々示す。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. In this figure, reference numeral 1 denotes a lead frame provided with a large number of lead terminals 1a protruding inward, reference numeral 2 denotes a main IC chip, and reference numeral 3 denotes a sub IC chip.

【0010】前記メインICチップ2の下面には、その
略中心の部分に図示しない能動素子又は受動素子等のよ
うな回路素子が形成されていると共に、この回路素子の
外側の部分に前記サブICチップ3に対する複数個の接
続電極2aが、更にその外側に前記リードフレーム1に
おける各リード端子1aの各々に対する複数個の接続電
極2bが各々形成され、これら各接続電極2a,2bの
各々には、バンプ2a′,2b′が設けられている。
On the lower surface of the main IC chip 2, a circuit element such as an active element or a passive element (not shown) is formed at a substantially central portion thereof, and the sub IC is mounted on a portion outside the circuit element. A plurality of connection electrodes 2a for the chip 3 and a plurality of connection electrodes 2b for each of the lead terminals 1a in the lead frame 1 are further formed outside the plurality of connection electrodes 2a. Each of the connection electrodes 2a and 2b has Bumps 2a 'and 2b' are provided.

【0011】一方、前記サブICチップ3の上面には、
その略中心の部分に図示しない能動素子又は受動素子等
のような回路素子が形成されていると共に、この回路素
子の外側の部分に前記メインICチップ2に対する複数
個の接続電極3aが形成されている。また、符号4は、
前記メインICチップ2に対して前記リードフレーム1
における各リード端子1a及び前記サブICチップ3を
固着するための接着フィルムを示し、この接着フィルム
4には、導電粒子が混入されている。
On the other hand, on the upper surface of the sub IC chip 3,
A circuit element such as an active element or a passive element (not shown) is formed at a substantially central portion thereof, and a plurality of connection electrodes 3a for the main IC chip 2 are formed outside the circuit element. I have. Reference numeral 4 is
The lead frame 1 with respect to the main IC chip 2
3 shows an adhesive film for fixing each of the lead terminals 1a and the sub IC chip 3, and the adhesive film 4 contains conductive particles.

【0012】そして、前記メインICチップ2の下面
に、前記接着フィルム4を重ね合わせ、この接着フィル
ム4の下面に、前記リードフレーム1における各リード
端子1aを密接すると共に、前記サブICチップ3を密
接し、次いで、前記各リード端子1a及び前記サブIC
チップ3をメインICチップ2に対して押圧し、この押
圧を保持した状態で、前記接着フィルム4を乾燥・硬化
することにより、メインICチップ2に対してリードフ
レーム1における各リード端子1a及びサブICチップ
3を固着するのである。
Then, the adhesive film 4 is overlaid on the lower surface of the main IC chip 2, and the respective lead terminals 1 a of the lead frame 1 are brought into close contact with the lower surface of the adhesive film 4, and the sub IC chip 3 is Closely contact each other, and then each of the lead terminals 1a and the sub IC
The chip 3 is pressed against the main IC chip 2, and the adhesive film 4 is dried and cured in a state where the pressing is maintained, so that each of the lead terminals 1 a and the sub terminals 1 The IC chip 3 is fixed.

【0013】この固着に際して、各リード端子1a及び
前記サブICチップ3をメインICチップ2に対して押
圧したとき、前記接着フィルム4は、図4に示すよう
に、当該接着フィルム4のうちメインICチップ2にお
ける各接続電極2a,2bに設けたバンプ2a′,2
b′に該当する部分が、このバンプ2a′,2b′にて
部分的に圧縮変形されることになり、この圧縮変形され
る部分では、これに混入した導電粒子が互いに接触する
ことになる。
When each of the lead terminals 1a and the sub IC chip 3 is pressed against the main IC chip 2 at the time of the fixing, the adhesive film 4 becomes, as shown in FIG. Bumps 2a ', 2 provided on connection electrodes 2a, 2b of chip 2
The portion corresponding to b ′ is partially compressed and deformed by the bumps 2a ′ and 2b ′, and the conductive particles mixed therein come into contact with each other in the portion that is compressed and deformed.

【0014】その結果、前記接着フィルム4のうち前記
のように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、各リード端子1aの各
々を、メインICチップ2における各接続電極2bの各
々に対して電気的に確実に接続することができると共
に、サブICチップ3における各接続電極3aの各々
を、メインICチップ2における各接続電極2aの各々
に対して電気的に確実に接続することができるのであ
る。
As a result, the portion of the adhesive film 4 which is compressed and deformed as described above exhibits conductivity only in the thickness direction, so that each of the lead terminals 1 a is connected to the main IC chip 2. Each of the connection electrodes 2a in the sub IC chip 3 can be electrically connected to each of the connection electrodes 2a in the main IC chip 2 while ensuring reliable electrical connection to each of the connection electrodes 2b. Can be reliably connected.

【0015】このようにして、メインICチップ2に対
してリードフレーム1における各リード端子1a及びサ
ブICチップ3を固着すると、図5に示すように、これ
ら両ICチップ2,3の全体を密封する合成樹脂製のパ
ッケージ体5を、トランスファ成形にて成形し、次い
で、図6に示すように、リードフレーム1から切り離し
たのち、各リード端子1aのうち前記パッケージ体5の
側面から突出する部分を、パッケージ体5の下面と略同
一平面になるように折り曲げることにより、半導体装置
6の完成品とするのである。
When the lead terminals 1a of the lead frame 1 and the sub IC chip 3 are fixed to the main IC chip 2 in this manner, as shown in FIG. The synthetic resin package 5 to be formed is formed by transfer molding, and then separated from the lead frame 1 as shown in FIG. 6, and a portion of each lead terminal 1 a protruding from the side surface of the package 5. Is bent so as to be substantially flush with the lower surface of the package body 5 to obtain a completed semiconductor device 6.

【0016】本発明は、前記したように、メインICチ
ップ2に対して、サブICチップ3を重て搭載した形
態であるから、半導体装置6における回路素子の数を、
前記メインICチップ2にける横幅及び長さ寸法を大き
くすることなく、前記サブICチップ3の分だけ多くす
ることができるのであり、しかも、各リード端子をメイ
ンICチップに対して直接的に接続するものであること
により、従来のように、ICチップの周囲と各リード端
子との間に金属ワイヤによるワイヤボンディングを行う
ための寸法を設ける必要がないから、前記したようにメ
インICチップにおける横幅及び長さ寸法を大きくする
必要がないことと相俟って、これら両ICチップ2,3
を密封するパッケージ体5における横幅及び長さ寸法、
ひいては、半導体装置6における横幅及び長さ寸法を、
従来の場合によりも大幅に縮小できるのである。
The present invention, as described above, the main IC chip 2, since the sub-IC chip 3 is in a form equipped with sleep heavy, the number of circuit elements in the semiconductor device 6,
The size of the main IC chip 2 can be increased by the size of the sub IC chip 3 without increasing the width and length of the main IC chip 2, and each lead terminal is directly connected to the main IC chip. Therefore, it is not necessary to provide a dimension for performing wire bonding with a metal wire between the periphery of the IC chip and each lead terminal as in the related art. In addition to the fact that there is no need to increase the length, these two IC chips 2 and 3
Width and length dimensions in the package body 5 for sealing
As a result, the width and length of the semiconductor device 6 are
It can be greatly reduced compared to the conventional case.

【0017】その上、メインICチップ2に対して、サ
ブICチップ3及び各リード端子1aを電気的に接続し
た状態で固着することを、その間に介挿した接着フィル
ム4にて同時に行うことができることに加えて、従来に
おいて必要であったワイヤボンディング工程を省略でき
るから、製造工程が簡単になると共に、不良品の発生率
が低くなるのである。
In addition, the sub IC chip 3 and the respective lead terminals 1a are fixed to the main IC chip 2 while being electrically connected to each other by the adhesive film 4 interposed therebetween. In addition to being able to do so, the wire bonding step which has been conventionally required can be omitted, so that the manufacturing process is simplified and the occurrence rate of defective products is reduced.

【0018】また、前記メインICチップ2にサブIC
チップ3を重ね搭載するに際して、メインICチップ2
において回路素子を形成した面と、サブICチップ3に
おいて回路素子を形成した面とを向かい合わせ(対向)
になるように重ね合わせることにより、両ICチップ
2,3における回路素子を、その両ICチップ2,3に
よって相互に保護することができるのである。
The main IC chip 2 has a sub IC
When stacking the chips 3, the main IC chip 2
In (2), the surface on which the circuit element is formed and the surface on which the circuit element is formed in the sub IC chip 3 face (oppose)
Thus, the circuit elements in the two IC chips 2 and 3 can be mutually protected by the two IC chips 2 and 3.

【0019】なお、前記実施の形態は、メインICチッ
プ2における各接続電極2a,2bの各々にバンプ2
a′,2b′を設けて、この各バンプ2a′,2b′に
より、接着フィルム4を部分的に圧縮変形する場合であ
ったが、本発明は、これに限らず、前記各バンプ2
a′,2b′を、リードフレーム1における各リード端
子1a及びサブICチップ3における接続電極3aに設
けるようにしても良く、また、前記各リード端子1aに
対するバンプ2b′を省略し、各リード端子1aのみに
よって、接着フィルム4を部分的に圧縮変形するように
構成しても良く、更にまた、メインICチップに対して
一つのサブICチップを搭載することに限らず、メイン
ICチップに対して複数個のサブICチップを搭載する
場合にも適用できることは言うまでもない。
In the embodiment, the bumps 2 are provided on each of the connection electrodes 2a and 2b in the main IC chip 2.
a 'and 2b' are provided, and the adhesive film 4 is partially compressed and deformed by the bumps 2a 'and 2b'. However, the present invention is not limited to this.
a 'and 2b' may be provided on each lead terminal 1a on the lead frame 1 and on the connection electrode 3a on the sub IC chip 3, and the bump 2b 'for each lead terminal 1a is omitted, and each lead terminal 1a is omitted. 1a, the adhesive film 4 may be partially compressed and deformed. Further, the present invention is not limited to mounting one sub IC chip on the main IC chip, It goes without saying that the present invention can be applied to a case where a plurality of sub IC chips are mounted.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態を示す分解斜視図である。FIG. 1 is an exploded perspective view showing an embodiment of the present invention.

【図2】図1の縦断正面図である。FIG. 2 is a vertical sectional front view of FIG.

【図3】メインICチップに対してリードフレーム及び
サブICチップを固着した状態を示す縦断正面図であ
る。
FIG. 3 is a longitudinal sectional front view showing a state where a lead frame and a sub IC chip are fixed to a main IC chip.

【図4】図3の要部拡大図である。FIG. 4 is an enlarged view of a main part of FIG. 3;

【図5】全体をパッケージ体にて密封した状態を示す縦
断正面図である。
FIG. 5 is a longitudinal sectional front view showing a state where the whole is sealed with a package body.

【図6】半導体装置の縦断正面図である。FIG. 6 is a vertical sectional front view of the semiconductor device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 リードフレーム 1a リード端子 2 メインICチップ 2a,2b 接続電極 2a′,2b′ バンプ 3 サブICチップ 3a 接続電極 4 接着フィルム 5 パッケージ体 6 半導体装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lead frame 1a Lead terminal 2 Main IC chip 2a, 2b Connection electrode 2a ', 2b' Bump 3 Sub IC chip 3a Connection electrode 4 Adhesive film 5 Package body 6 Semiconductor device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−89657(JP,A) 特開 平4−32171(JP,A) 特開 平8−186156(JP,A) 特開 平11−288977(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 25/00 - 25/18 H01L 21/60 311 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-61-89657 (JP, A) JP-A-4-32171 (JP, A) JP-A-8-186156 (JP, A) JP-A-11- 288977 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 25/00-25/18 H01L 21/60 311

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】メインICチップと、このメインICチッ
プの片面に搭載される少なくとも一つのサブICチップ
と、前記メインICチップにおける片面のうち前記サブ
ICチップより外側の部分に形成した各接続電極に対し
て電気的に接続される多数本のリード端子と、前記両I
Cチップを密封する合成樹脂製のパッケージ体とから成
り、前記メインICチップの片面に対して前記サブIC
チップ及び各リード端子を、これらの間に介挿した導電
粒子入り接着フィルムにて、当該接着フィルムのうち前
記サブICチップにおけるメインICチップに対する接
続用電極部及び前記各リード端子の部分を部分的に圧縮
変形するようにして接着したことを特徴とする複数のI
Cチップを備えた密封型半導体装置の構造。
1. A main IC chip, at least one sub IC chip mounted on one side of the main IC chip, and connection electrodes formed on a portion of one side of the main IC chip outside the sub IC chip. A large number of lead terminals electrically connected to the
A package made of a synthetic resin for sealing the C chip, wherein the sub IC is mounted on one side of the main IC chip.
The chip and each lead terminal are partially adhered to each other by using an adhesive film containing conductive particles interposed therebetween, in which part of the connection electrode portion of the sub IC chip to the main IC chip and each of the lead terminals are connected. Characterized in that the plurality of I
Structure of a sealed semiconductor device provided with a C chip.
【請求項2】前記メインICチップにおける回路素子
を、当該メインICチップのうち前記サブICチップに
対向する片面に設ける一方、前記サブICチップにおけ
る回路素子を、当該サブICチップのうち前記メインI
Cチップに対向する片面に設けたことを特徴とする請求
項1に記載の複数のICチップを備えた密封型半導体装
置の構造。
Wherein the circuit elements before decided in IC chip, whereas provided on one opposed to the sub-IC chip of the main IC chip, the circuit elements in the sub-IC chip, among the sub-IC chip wherein Main I
Claims: provided on one side facing the C chip
Item 2. A structure of a sealed semiconductor device comprising the plurality of IC chips according to Item 1 .
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