JP4343727B2 - Semiconductor device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To realize miniaturization, regarding a semiconductor device referred to as SIP (System In Package). <P>SOLUTION: The semiconductor device is provided with a package substrate 5; a microcomputer chip 1 which is arranged on the core layer 5c of the package substrate 5 and equipped with calculation processing functions; a flash memory 2 and a DRAM 3 which were equipped with memory circuits, respectively, wires 6 which connect the flash memory 2 and the DRAM 3 to the package substrate 5, respectively, sealing body 7 which seals the flash memory 2 and the DRAM 3 on the package substrate 5; and a plurality of solder balls 8 which are connected to bump lands at a rear surface 5b side of the package substrate 5. The package substrate 5 is provided with a main surface side wiring layer 5d which is arranged at a main surface 5a side from the core layer 5c, and a rear surface side wiring layer 5e which is arranged at the rear surface 5b side from the core layer 5c. Wires 5j, 5k of the package substrate 5 are distributed on the upper side and the lower side of the microcomputer chip 1, the number of wiring layers of the package substrate 5 is reduced, to attain miniaturization of an SIP 4 (semiconductor device). <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&amp;NCIPI

Description

本発明は、半導体装置に関し、特に、複数の半導体チップを有した半導体装置に適用して有効な技術に関する。   The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to a technique effective when applied to a semiconductor device having a plurality of semiconductor chips.

従来の複数の半導体チップを有した半導体装置(マルチチップモジュール)では、そのパッケージ基板の主面上に実装された3個のチップのうち、DRAM(Dynamic Random Access Memory) が形成されたチップおよびフラッシュメモリが形成されたチップは、それぞれAuバンプを介してパッケージ基板の配線と電気的に接続されており、さらに2個のチップの上には高速マイクロプロセッサが形成されたチップが実装され、このチップはAuワイヤを介してパッケージ基板のボンディングパッドと電気的に接続されている(例えば、特許文献1参照)。   In a conventional semiconductor device (multi-chip module) having a plurality of semiconductor chips, among three chips mounted on the main surface of the package substrate, a chip in which a DRAM (Dynamic Random Access Memory) is formed and a flash Each chip on which the memory is formed is electrically connected to the wiring of the package substrate through Au bumps, and a chip on which a high-speed microprocessor is formed is mounted on the two chips. Are electrically connected to the bonding pads of the package substrate via Au wires (see, for example, Patent Document 1).

さらに、複数個のテープキャリアが積層されたパッケージでは、前記テープキャリアの一面に形成されたリードの一端が半導体チップの接続端子と電気的に接続され、前記リードの他端が前記テープキャリアに形成されたスルーホールと電気的に接続されており、複数個の半導体チップに共通の接続端子は、前記複数個のテープキャリアの同一個所に形成され、互いに貫通し合う複数のスルーホールを通じて前記同一の外部接続端子に引き出されている(例えば、特許文献2参照)。   Further, in a package in which a plurality of tape carriers are stacked, one end of a lead formed on one surface of the tape carrier is electrically connected to a connection terminal of a semiconductor chip, and the other end of the lead is formed on the tape carrier. The connection terminals common to the plurality of semiconductor chips are formed at the same location of the plurality of tape carriers, and are connected to the same through the plurality of through holes penetrating each other. It is pulled out to the external connection terminal (see, for example, Patent Document 2).

また、IC(Integrated Circuit)チップが内蔵された配線基板において、この基板の製造方法は、表面に粘着剤を有するシート材により、収容部の一方の開口部を粘着剤が収容部の内側に露出するように塞ぐ工程と、ICチップをシート材に粘着した状態となるように収容部内に配置する工程と、収容部内に固定用樹脂を充填し硬化させてICチップをコア基板内に固定する工程とを備える(例えば、特許文献3参照)。
国際公開番号WO 02/103793 A1号公報(図2) 国際公開番号WO 98/25304 A1号公報(図36) 特開2003−309243号公報(図1)
In addition, in a wiring board with an IC (Integrated Circuit) chip built-in, the manufacturing method of this board is such that a sheet material having an adhesive on the surface exposes one opening of the accommodating part to the inside of the accommodating part. A step of closing the IC chip so as to adhere to the sheet material, a step of placing the IC chip in the accommodating portion so that the IC chip is adhered to the sheet material, and a step of filling the accommodating portion with a fixing resin and curing to fix the IC chip in the core substrate. (For example, refer to Patent Document 3).
International Publication Number WO 02/103793 A1 (FIG. 2) International Publication Number WO 98/25304 A1 (FIG. 36) Japanese Patent Laying-Open No. 2003-309243 (FIG. 1)

複数の半導体チップを有する半導体装置の一例として、演算処理機能を有する半導体チップ(以降、マイコンチップという)と、メモリ回路を有する半導体チップ(以降、メモリチップという)とが配線基板上に搭載されたSIP(System In Package)と呼ばれる半導体装置が知られている。SIPにおいては、メモリチップは、複数個搭載されている場合が多く、したがって、チップ積層型の構造を採用する場合が多い。しかしながら、SIPにおいてもその小型化が要求される。   As an example of a semiconductor device having a plurality of semiconductor chips, a semiconductor chip having an arithmetic processing function (hereinafter referred to as a microcomputer chip) and a semiconductor chip having a memory circuit (hereinafter referred to as a memory chip) are mounted on a wiring board. A semiconductor device called SIP (System In Package) is known. In SIP, a plurality of memory chips are often mounted, and therefore, a chip stack type structure is often employed. However, downsizing of SIP is also required.

本発明者は、SIPの小型化を図るに当たり、配線基板内に半導体チップを埋め込む構造を検討した結果、以下のような問題点を見い出した。   As a result of studying a structure in which a semiconductor chip is embedded in a wiring board in order to reduce the SIP size, the present inventor has found the following problems.

すなわち、マイコンチップとメモリチップと外部端子との接続においてその配線の引き回しを、埋め込まれる半導体チップの表裏両面側に分散させないと、配線基板における配線層の数が増えて半導体装置を小型化できないという問題が起こる。   That is, if the wiring of the wiring in the connection between the microcomputer chip, the memory chip and the external terminal is not distributed to both the front and back sides of the embedded semiconductor chip, the number of wiring layers in the wiring board increases and the semiconductor device cannot be reduced in size. Problems arise.

なお、特許文献1(国際公開番号WO 02/103793 A1号公報)には、配線基板内に半導体チップを埋め込む構造は記載されておらず、したがって、マイコンチップの表裏両面側に配線層を形成するような構造は記載されていない。   Note that Patent Document 1 (International Publication No. WO 02/103793 A1) does not describe a structure in which a semiconductor chip is embedded in a wiring board. Therefore, a wiring layer is formed on both front and back sides of a microcomputer chip. Such a structure is not described.

また、特許文献2(国際公開番号WO 98/25304 A1号公報)には、マイコンチップの表裏両面側に配線が配置された構造が記載されているが、全てのボール(外部端子)がマイコンチップの外側領域に配置され、かつ全てのボールがそれぞれ別々のスルーホールの配線と接続されるため、マイコンチップの外側周囲の領域に少なくとも全てのボールと同じ数のスルーホールの配線を配置しなければならず、半導体装置の小型化が図れない。   Patent Document 2 (International Publication No. WO 98/25304 A1) describes a structure in which wirings are arranged on both front and back sides of a microcomputer chip, but all the balls (external terminals) are connected to the microcomputer chip. Since all the balls are connected to different through-hole wirings, at least the same number of through-hole wirings as all the balls must be arranged in the outer peripheral area of the microcomputer chip. In other words, the semiconductor device cannot be reduced in size.

また、特許文献3(特開2003−309243号公報)には、半導体チップが埋め込まれた配線基板の製造方法については記載されているが、外部装置と信号のやり取りを行う外部端子全てが配線基板(パッケージ基板)の片方の面に配置された半導体装置の構造については全く記載されていない。   Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-309243) describes a method for manufacturing a wiring board in which a semiconductor chip is embedded, but all external terminals that exchange signals with external devices are connected to the wiring board. The structure of the semiconductor device arranged on one side of the (package substrate) is not described at all.

本発明の目的は、配線基板の配線層の数を少なくして小型化を図ることができる半導体装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a semiconductor device that can be reduced in size by reducing the number of wiring layers of a wiring board.

また、本発明の他の目的は、電気的特性の向上を図ることができる半導体装置を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a semiconductor device capable of improving electrical characteristics.

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。   The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。   Of the inventions disclosed in this application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.

すなわち、本発明は、第1主面、前記第1主面に形成された第1半導体素子、前記第1主面の周縁部に形成され、前記第1半導体素子と電気的に接続された第1パッド、および前記第1主面と反対側の第1裏面をし、演算処理機能を備えた第1半導体チップと、表面、および前記表面と反対側の裏面を有し、前記第1半導体チップを封止するコア層、前記コア層の前記表面と前記コア層の前記裏面との間で、前記第1半導体チップの周囲に形成された第1貫通孔、前記コア層の前記表面と前記コア層の前記裏面との間で、前記第1半導体チップの周囲に形成された第2貫通孔、前記第1貫通孔の内部に形成された第1導体部、前記第2貫通孔の内部に形成された第2導体部、前記第1導体部と接続され、前記コア層の前記表面上に形成された第1配線層、前記第2導体部と接続され、前記コア層の前記表面上において前記第1半導体チップと対向する領域に形成された基準電位を有する第1GNDプレーン、前記第1導体部と接続され、前記コア層の前記裏面上に形成された第2配線層、および前記第2導体部と接続され、前記コア層の前記裏面上において前記第1半導体チップと対向する領域に形成された基準電位を有する第2GNDプレーンを有する配線基板と、第2主面、前記第2主面に形成された第2半導体素子、前記第2主面に形成され、前記第2半導体素子と電気的に接続された第2パッド、および前記第2主面と反対側の第2裏面を有し、メモリ回路を備え、前記配線基板の前記第1配線層と前記第2パッドが電気的に接続され、前記第1配線層上に搭載された第2半導体チップと、前記第2配線層とそれぞれ電気的に接続され、前記第2配線層上に形成された第1外部端子とを含むものである。
That is, the present invention includes a first main surface, the first semiconductor element formed on the first main surface, is formed on the peripheral portion of the first main surface, is connected to the first semiconductor element and the electrical first pad, and have a first back surface opposite the first major surface includes a first semiconductor chip having an arithmetic processing function, the front surface, and a back surface of said surface opposite , before SL core layer which seals the first semiconductor chip, between the rear surface of the surface and the core layer of the core layer, the first through-hole is formed around the first semiconductor chip, the core A second through hole formed around the first semiconductor chip between the front surface of the layer and the back surface of the core layer, a first conductor portion formed in the first through hole, the first second conductor portion formed in the interior of the second through-hole, is connected to the first conductor portion, is formed on the surface of the core layer First wiring layer, which is connected to the second conductor portion, the 1GND plane having a reference potential formed in the first semiconductor chip opposite to a region at said upper surface of said core layer, connected to the first conductor portion And a second wiring layer formed on the back surface of the core layer and a reference connected to the second conductor and formed in a region facing the first semiconductor chip on the back surface of the core layer. a wiring substrate having a first 2GND plane having a potential, the second main surface, a second semiconductor element formed on the second main surface, is formed on the second major surface, said second semiconductor device electrically connected second pad, and having a second back surface of the second main surface opposite, comprising a memory circuit, the said first wiring layer of the wiring board second pad electrically connected And mounted on the first wiring layer. And the semiconductor chip, the second is wiring layer and electrically connected, a first external terminal formed on the second wiring layer, is intended to include.

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりである。   Of the inventions disclosed in the present application, effects obtained by typical ones will be briefly described as follows.

マイコンチップとメモリチップを有した半導体装置において、マイコンチップを配線基板内に埋め込むとともに、マイコンチップの上側の主面側配線層の配線と下側の裏面側配線層の配線とがコア層の接続用導体部を介して接続され、前記裏面側配線層は、マイコンチップの外部接続用入出力回路に接続する電極と裏面側の外部端子搭載電極とを接続しかつ接続用導体部および主面側配線層の配線とは接続しない第1の配線を有していることにより、マイコンチップに接続する配線を裏面側配線層のみに配置することができる。その結果、配線基板における全ての配線を主面側配線層と裏面側配線層とに分散させて配置することができ、配線基板における配線層の数を少なくすることができる。これにより、配線基板の薄型化を図って半導体装置の小型化を図ることができる。   In a semiconductor device having a microcomputer chip and a memory chip, the microcomputer chip is embedded in the wiring board, and the wiring on the main surface side wiring layer on the upper side of the microcomputer chip and the wiring on the lower side wiring layer on the lower side are connected to the core layer. The back side wiring layer is connected to the external connection input / output circuit of the microcomputer chip and the back side external terminal mounting electrode, and is connected to the connecting conductor part and the main surface side. By having the first wiring that is not connected to the wiring of the wiring layer, the wiring connected to the microcomputer chip can be arranged only in the back surface side wiring layer. As a result, all the wirings in the wiring board can be distributed and arranged in the main surface side wiring layer and the back surface side wiring layer, and the number of wiring layers in the wiring board can be reduced. As a result, the wiring board can be thinned and the semiconductor device can be miniaturized.

以下の実施の形態では特に必要なとき以外は同一または同様な部分の説明を原則として繰り返さない。   In the following embodiments, the description of the same or similar parts will not be repeated in principle unless particularly necessary.

さらに、以下の実施の形態では便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明などの関係にある。   Further, in the following embodiment, when it is necessary for the sake of convenience, the description will be divided into a plurality of sections or embodiments, but they are not irrelevant to each other unless otherwise specified. The other part or all of the modifications, details, supplementary explanations, and the like are related.

また、以下の実施の形態において、要素の数など(個数、数値、量、範囲などを含む)に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合などを除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良いものとする。   Also, in the following embodiments, when referring to the number of elements (including the number, numerical value, quantity, range, etc.), particularly when clearly indicated and when clearly limited to a specific number in principle, etc. Except, it is not limited to the specific number, and it may be more or less than the specific number.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiments, and the repetitive description thereof will be omitted.

(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1の半導体装置の構造の一例を示す断面図、図2は図1に示す半導体装置のシステムの一例を示すブロック構成図、図3は図1に示す半導体装置に組み込まれる配線基板の最上配線層の配線パターンの一例を示す平面図、図4は図3に示すA部を拡大して示す拡大部分平面図、図5は図1に示す半導体装置に組み込まれる配線基板の上から2層めの配線層の配線パターンの一例を示す平面図、図6は図1に示す半導体装置に組み込まれる配線基板の上から3層めの配線層の配線パターンの一例を示す平面図、図7は図1に示す半導体装置に組み込まれる配線基板の上から4層めの配線層の配線パターンの一例を示す平面図、図8は図1に示す半導体装置に組み込まれる配線基板の上から5層めの配線層の配線パターンの一例を示す平面図、図9は図1に示す半導体装置に組み込まれる配線基板の上から6層めの配線層の配線パターンの一例を示す平面図、図10は図8に示す配線パターンにおけるグランド電位(基準電位)のプレーン配線とその周囲の配線パターンを示す拡大部分平面図、図11は図3に示す最上配線層の配線パターンにおけるマイコンチップ−メモリチップ間の配線の一例を示す拡大部分平面図、図12は図5に示す2層めの配線層の配線パターンにおけるマイコンチップ−メモリチップ間の配線の一例を示す拡大部分平面図、図13は図6に示す3層めの配線層の配線パターンにおけるマイコンチップ−メモリチップ間の配線の一例を示す拡大部分平面図、図14は図7に示す4層めの配線層の配線パターンにおけるマイコンチップ−メモリチップ間の配線の一例を示す拡大部分平面図、図15は図8に示す5層めの配線層の配線パターンにおけるマイコンチップ−メモリチップ間の配線とマイコンチップ−半田ボール間の配線の一例を示す拡大部分平面図、図16は図9に示す6層めの配線層の配線パターンにおけるマイコンチップ−メモリチップ間の配線とマイコンチップ−半田ボール間の配線の一例を示す拡大部分平面図、図17は図1に示す半導体装置をグランド電位のプレーン配線上で切断した構造の一例を示す断面図、図18は図1に示す半導体装置をグランド電位のスルーホール配線上で切断した構造の一例を示す断面図である。
(Embodiment 1)
1 is a sectional view showing an example of the structure of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing an example of the system of the semiconductor device shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a semiconductor device shown in FIG. FIG. 4 is an enlarged partial plan view showing an enlarged portion A shown in FIG. 3, and FIG. 5 is incorporated in the semiconductor device shown in FIG. FIG. 6 is a plan view showing an example of the wiring pattern of the second wiring layer from the top of the wiring board. FIG. 6 shows an example of the wiring pattern of the third wiring layer from the top of the wiring board incorporated in the semiconductor device shown in FIG. FIG. 7 is a plan view showing an example of a wiring pattern of a fourth wiring layer from the top of the wiring board incorporated in the semiconductor device shown in FIG. 1, and FIG. 8 is a wiring incorporated in the semiconductor device shown in FIG. Wiring pattern of the fifth wiring layer from the top of the board FIG. 9 is a plan view showing an example of a wiring pattern of a sixth wiring layer from the top of the wiring board incorporated in the semiconductor device shown in FIG. 1, and FIG. 10 is a diagram of the wiring pattern shown in FIG. FIG. 11 is an enlarged partial plan view showing a plane wiring of a ground potential (reference potential) and a wiring pattern around it, and FIG. 11 is an enlarged portion showing an example of wiring between a microcomputer chip and a memory chip in the wiring pattern of the uppermost wiring layer shown in FIG. FIG. 12 is an enlarged partial plan view showing an example of wiring between the microcomputer chip and the memory chip in the wiring pattern of the second wiring layer shown in FIG. 5, and FIG. 13 is a third wiring layer shown in FIG. FIG. 14 is an enlarged partial plan view showing an example of wiring between the microcomputer chip and the memory chip in the wiring pattern of FIG. 14, and FIG. 14 is a microcomputer chip in the wiring pattern of the fourth wiring layer shown in FIG. FIG. 15 is an enlarged partial plan view showing an example of wiring between memory chips, and FIG. 15 is an example of wiring between a microcomputer chip and a memory chip and wiring between microcomputer chips and solder balls in the wiring pattern of the fifth wiring layer shown in FIG. FIG. 16 is an enlarged partial plan view showing an example of the wiring between the microcomputer chip and the memory chip and the wiring between the microcomputer chip and the solder ball in the wiring pattern of the sixth wiring layer shown in FIG. FIG. 17 is a cross-sectional view showing an example of the structure of the semiconductor device shown in FIG. 1 cut on the ground potential plane wiring. FIG. 18 is an example of the structure of the semiconductor device shown in FIG. 1 cut on the ground potential through-hole wiring. FIG.

図1に示す本実施の形態1の半導体装置は、演算処理機能を備えた半導体チップ(CPU(Central Processing Unit))であるマイコンチップ1と、メモリ回路を備えた半導体チップであるメモリチップとを有するものであり、本実施の形態1では、前記半導体装置の一例として、1つのマイコンチップ1と、3つのメモリチップが組み込まれたSIP(System In Package)4を取り上げて説明する。   The semiconductor device according to the first embodiment shown in FIG. 1 includes a microcomputer chip 1 that is a semiconductor chip (CPU (Central Processing Unit)) having an arithmetic processing function, and a memory chip that is a semiconductor chip having a memory circuit. In the first embodiment, as an example of the semiconductor device, a description will be given of a SIP (System In Package) 4 in which one microcomputer chip 1 and three memory chips are incorporated.

本実施の形態1のSIP4では、マイコンチップ1がフェイスダウン実装で配線基板内に配置されており、さらに、3つのメモリチップが配線基板の主面5a上に配置され、これら3つのメモリチップは、フェイスアップ実装でそれぞれ配線基板上に配置されるとともに、ワイヤ接続によって配線基板に電気的に接続されている。   In the SIP 4 of the first embodiment, the microcomputer chip 1 is arranged in the wiring board by face-down mounting, and further, three memory chips are arranged on the main surface 5a of the wiring board, and these three memory chips are These are arranged on the wiring board by face-up mounting and are electrically connected to the wiring board by wire connection.

また、配線基板の主面5aに対するその反対側の裏面5bには、外部端子である複数の半田ボール8がマトリクス配置で設けられているとともに、主面5a側にはメモリチップや金属細線を樹脂封止する封止体7が形成されている。   In addition, a plurality of solder balls 8 as external terminals are provided in a matrix arrangement on the back surface 5b opposite to the main surface 5a of the wiring board, and memory chips and fine metal wires are placed on the main surface 5a side. A sealing body 7 to be sealed is formed.

すなわち、SIP4は、BGA(Ball Grid Array)型の半導体装置である。   That is, the SIP 4 is a BGA (Ball Grid Array) type semiconductor device.

図1に示すSIP4の詳細構造について説明すると、その主面1aに半導体素子および複数の電極であるパッド1cを有しており、かつ演算処理機能を備えた第1の半導体チップであるマイコンチップ1と、それぞれ主面2a,3aに半導体素子および複数の電極であるパッド2c,3cを有しており、かつそれぞれメモリ回路を備えた第2の半導体チップであるフラッシュメモリ2およびDRAM(Dynamic Random Access Memory) 3と、配線基板であるパッケージ基板5と、パッケージ基板5の主面5a上でフラッシュメモリ2およびDRAM3を樹脂封止する封止体7と、パッケージ基板5の裏面5b側において外部端子搭載電極である図9に示すバンプランド5hに接続する複数の半田ボール8とから成る。   The detailed structure of the SIP 4 shown in FIG. 1 will be described. A microcomputer chip 1 which is a first semiconductor chip having a semiconductor element and a pad 1c as a plurality of electrodes on its main surface 1a and having an arithmetic processing function. And a flash memory 2 and a DRAM (Dynamic Random Access), which are second semiconductor chips each having a semiconductor element and pads 2c and 3c as a plurality of electrodes on the main surfaces 2a and 3a, respectively. Memory) 3, package substrate 5 as a wiring substrate, sealing body 7 for sealing the flash memory 2 and DRAM 3 on the main surface 5 a of the package substrate 5, and external terminal mounting on the back surface 5 b side of the package substrate 5 It consists of a plurality of solder balls 8 connected to bump lands 5h shown in FIG.

なお、パッケージ基板5は、主面5aと、裏面5bと、主面5aと裏面5bの間に配置された絶縁性のコア層5cと、コア層5cより主面5a側に配置された主面側配線層5dと、コア層5cより裏面5b側に配置された裏面側配線層5eと、コア層5cを貫通して形成された貫通孔5f内に配置されたスルーホール配線(接続用導体部)5gと、裏面5bのみに配置された複数のバンプランド5hとを有しており、主面側配線層5dの配線5jと裏面側配線層5eの配線5kとがスルーホール配線5gによって電気的に接続されている。   The package substrate 5 includes a main surface 5a, a back surface 5b, an insulating core layer 5c disposed between the main surface 5a and the back surface 5b, and a main surface disposed on the main surface 5a side from the core layer 5c. A side wiring layer 5d, a back surface side wiring layer 5e disposed on the back surface 5b side from the core layer 5c, and a through-hole wiring (connection conductor portion for connection) disposed in a through hole 5f formed through the core layer 5c. ) 5g and a plurality of bump lands 5h arranged only on the back surface 5b, and the wiring 5j of the main surface side wiring layer 5d and the wiring 5k of the back surface side wiring layer 5e are electrically connected by the through-hole wiring 5g. It is connected to the.

さらに、主面側配線層5dおよび裏面側配線層5eそれぞれにおいて、各配線5jや各配線5kはそれぞれ絶縁層5iを介して配置され、隣接する層の配線5j同士や配線5k同士がビア配線5tを介して電気的に接続されている。   Further, in each of the main surface side wiring layer 5d and the back surface side wiring layer 5e, the wirings 5j and the wirings 5k are arranged via the insulating layer 5i, and the wirings 5j of the adjacent layers and the wirings 5k are connected to the via wiring 5t. It is electrically connected via.

また、第1の半導体チップであるマイコンチップ1は、その主面1aをパッケージ基板5の裏面5b側に向けてパッケージ基板5のコア層5cに配置されており、マイコンチップ1のパッド1cと裏面側配線層5eの配線5kとが金バンプ1dを介して電気的に接続されている。すなわち、マイコンチップ1は、その主面1aを下方側に向け、かつ裏面1bを上方に向けてコア層5cに配置されている。したがって、主面1aと裏面側配線層5eとが対向している。   Further, the microcomputer chip 1 which is the first semiconductor chip is arranged on the core layer 5c of the package substrate 5 with the main surface 1a facing the back surface 5b side of the package substrate 5, and the microcomputer chip 1 has a pad 1c and a back surface. The wiring 5k of the side wiring layer 5e is electrically connected through the gold bump 1d. That is, the microcomputer chip 1 is disposed on the core layer 5c with its main surface 1a facing downward and the back surface 1b facing upward. Therefore, the main surface 1a and the back surface side wiring layer 5e face each other.

なお、コア層5cにおいては、マイコンチップ1の周囲に複数のスルーホール配線5gが形成されている。   In the core layer 5c, a plurality of through-hole wirings 5g are formed around the microcomputer chip 1.

また、第2の半導体チップであり、かつメモリチップであるフラッシュメモリ2およびDRAM3は、パッケージ基板5の主面5a上に配置されており、さらにフラッシュメモリ2のパッド2cと主面側配線層5dの配線5jとが、またDRAM3のパッド3cと主面側配線層5dの配線5jとが金線などのワイヤ(金属細線)6によって電気的に接続されている。   Further, the flash memory 2 and the DRAM 3 which are the second semiconductor chips and the memory chips are arranged on the main surface 5a of the package substrate 5, and further, the pads 2c of the flash memory 2 and the main surface side wiring layer 5d. The wiring 5j of the DRAM 3 is electrically connected to the pad 3c of the DRAM 3 and the wiring 5j of the main surface side wiring layer 5d by a wire (metal thin wire) 6 such as a gold wire.

さらに、SIP4には、1つのフラッシュメモリ2と2つのDRAM3が搭載されており、それぞれのメモリチップは、その裏面2b,3bがパッケージ基板5の主面5aに接合材によって接合されているとともに、複数のワイヤ6といっしょに封止体7によって樹脂封止されている。   Further, the SIP 4 is equipped with one flash memory 2 and two DRAMs 3, and each memory chip has its back surface 2b, 3b bonded to the main surface 5a of the package substrate 5 with a bonding material, Resin-sealed together with a plurality of wires 6 by a sealing body 7.

なお、パッケージ基板5の裏面側配線層5eには、マイコンチップ1内の図2に示す外部接続用入出力回路1eに接続するパッド1cと、これに対応するバンプランド5hとを電気的に接続するとともにスルーホール配線5gおよび主面側配線層5dの配線5jとは接続しない複数の第1の配線5mが設けられている。   Note that a pad 1c connected to the external connection input / output circuit 1e shown in FIG. 2 in the microcomputer chip 1 and a bump land 5h corresponding thereto are electrically connected to the back surface side wiring layer 5e of the package substrate 5. In addition, a plurality of first wirings 5m that are not connected to the through-hole wiring 5g and the wiring 5j of the main surface side wiring layer 5d are provided.

すなわち、第1の配線5mは、主面側配線層5dには配置されず、裏面側配線層5eのみに配置されるものであり、コア層5cに設けられた何れのスルーホール配線5gおよび主面側配線層5dの配線5jとも接続されず、マイコンチップ1の外部接続用入出力回路1eに接続するパッド1cからこれに対応するバンプランド5hまでを裏面側配線層5eのみで引き回しており、SIP4では、このような第1の配線5mがパッケージ基板5において裏面側配線層5eのみに多数設けられている。   That is, the first wiring 5m is not disposed in the main surface side wiring layer 5d, but is disposed only in the back surface side wiring layer 5e, and any of the through-hole wirings 5g provided in the core layer 5c and the main wiring layer 5c. The wiring 5j of the surface side wiring layer 5d is not connected, and the pad 1c connected to the external connection input / output circuit 1e of the microcomputer chip 1 to the corresponding bump land 5h is routed only by the back surface side wiring layer 5e. In the SIP 4, a large number of such first wirings 5 m are provided only on the back surface side wiring layer 5 e in the package substrate 5.

また、裏面側配線層5eには、マイコンチップ1のメモリ接続用入出力回路1fに接続するパッド1cと、フラッシュメモリ2のパッド2cとをスルーホール配線5gおよび主面側配線層5dの配線5jを介して電気的に接続する第2の配線5nが配置されている。さらに、この第2の配線5nは、裏面側配線層5eにおいてバンプランド5hに接続する第3の配線5pと接続している。   Further, on the back surface side wiring layer 5e, the pad 1c connected to the memory connection input / output circuit 1f of the microcomputer chip 1 and the pad 2c of the flash memory 2 are connected to the through hole wiring 5g and the wiring 5j of the main surface side wiring layer 5d. A second wiring 5n that is electrically connected via the wiring is arranged. Further, the second wiring 5n is connected to the third wiring 5p connected to the bump land 5h in the back surface side wiring layer 5e.

次に、図2を用いてSIP4のシステムの構成について説明する。   Next, the configuration of the SIP4 system will be described with reference to FIG.

マイコンチップ1は、システムの外部とシステムの内部に設けられたフラッシュメモリ2およびDRAM3との間を仲介してデータの入出力を制御している。そのため外部接続用入出力回路1eとメモリ接続用入出力回路1fを有しており、外部接続用入出力回路1e用の論理アドレスをフラッシュメモリ2またはDRAM3用のアドレスに変換する。   The microcomputer chip 1 controls the input / output of data via the flash memory 2 and the DRAM 3 provided outside the system and inside the system. Therefore, the external connection input / output circuit 1e and the memory connection input / output circuit 1f are provided, and the logical address for the external connection input / output circuit 1e is converted into the address for the flash memory 2 or the DRAM 3.

すなわち、アドレス、コマンド、クロックなどの情報をフラッシュメモリ2やDRAM3との間でやり取りしている。   That is, information such as an address, a command, and a clock is exchanged with the flash memory 2 and the DRAM 3.

本実施の形態1のSIP4では、マイコンチップ1の外部接続用入出力回路1eに接続するパッド1cと、これに対応するバンプランド5h(半田ボール8)とが裏面側配線層5eのみに配置された第1の配線5mによって接続されている。さらに、マイコンチップ1のメモリ接続用入出力回路1fに接続するパッド1cと、フラッシュメモリ2のパッド2cとが、裏面側配線層5eの第2の配線5n、スルーホール配線5gおよび主面側配線層5dの配線5jを介して接続されている。さらに、第2の配線5nとバンプランド5h(半田ボール8)とを接続する第3の配線5pが裏面側配線層5eに形成されている。   In the SIP 4 of the first embodiment, the pad 1c connected to the external connection input / output circuit 1e of the microcomputer chip 1 and the bump land 5h (solder ball 8) corresponding thereto are arranged only on the back surface side wiring layer 5e. Further, they are connected by the first wiring 5m. Further, the pad 1c connected to the memory connection input / output circuit 1f of the microcomputer chip 1 and the pad 2c of the flash memory 2 are the second wiring 5n, the through-hole wiring 5g and the main surface side wiring of the back surface side wiring layer 5e. They are connected via the wiring 5j of the layer 5d. Further, a third wiring 5p that connects the second wiring 5n and the bump land 5h (solder ball 8) is formed on the back surface side wiring layer 5e.

このように本実施の形態1のSIP4は、マイコンチップ1をパッケージ基板5のコア層5c内に配置するとともにマイコンチップ1の主面1aを外部端子側に向けて配置し、さらにマイコンチップ1の上側の主面側配線層5dに3つのメモリチップ関係の配線5jを配置し、かつマイコンチップ1の下側の裏面側配線層5eに、マイコンチップ1から直接バンプランド5hに繋がる複数の第1の配線5m、マイコンチップ1のメモリ接続用入出力回路1fに接続するパッド1cとフラッシュメモリ2のパッド2cとをスルーホール配線5gおよび主面側配線層5dの配線5jを介して接続する第2の配線5n、および第2の配線5nと接続し、かつバンプランド5hに接続する第3の配線5pを配置することにより、マイコンチップ1の上側と下側に全配線を分散させて配置することができ、したがって、従来の配線基板上に全ての半導体チップを搭載した構造の半導体装置に比較して、パッケージ基板5の配線層数を少なくすることができる。   As described above, the SIP 4 according to the first embodiment arranges the microcomputer chip 1 in the core layer 5c of the package substrate 5 and arranges the main surface 1a of the microcomputer chip 1 toward the external terminal side. Three memory chip-related wirings 5j are arranged on the upper main-surface-side wiring layer 5d, and a plurality of first wirings directly connected to the bump land 5h from the microcomputer chip 1 are connected to the lower-side wiring layer 5e on the lower side of the microcomputer chip 1. The second wiring 5m, the pad 1c connected to the memory connection input / output circuit 1f of the microcomputer chip 1 and the pad 2c of the flash memory 2 are connected via the through-hole wiring 5g and the wiring 5j of the main surface side wiring layer 5d. By arranging the third wiring 5p connected to the bump land 5h and connected to the second wiring 5n and the second wiring 5n, the top of the microcomputer chip 1 is arranged. Therefore, the number of wiring layers of the package substrate 5 can be reduced as compared with a semiconductor device having a structure in which all semiconductor chips are mounted on a conventional wiring substrate. be able to.

なお、SIP4には、外部接続用入出力回路1eに接続する外部端子(半田ボール8)が、例えば、116個設けられており、また、メモリ接続用入出力回路1fに接続する外部端子(半田ボール8)が、例えば、67個設けられている。すなわち、外部接続用入出力回路1eに接続する外部端子の数(116個)>メモリ接続用入出力回路1fに接続する外部端子の数(67個)となっている。   The SIP 4 is provided with, for example, 116 external terminals (solder balls 8) connected to the external connection input / output circuit 1e, and the external terminals (solder) connected to the memory connection input / output circuit 1f. For example, 67 balls 8) are provided. That is, the number of external terminals connected to the external connection input / output circuit 1e (116)> the number of external terminals connected to the memory connection input / output circuit 1f (67).

次に、SIP4に組み込まれるパッケージ基板5の各配線層の配線パターンの詳細について説明する。   Next, details of the wiring pattern of each wiring layer of the package substrate 5 incorporated in the SIP 4 will be described.

図3はパッケージ基板5の最上配線層、図5は上(主面5a側)から2層めの配線層、図6は上から3層めの配線層、図7は上から4層めの配線層、図8は上から5層めの配線層、図9は上から6層めの配線層を示しており、それぞれ各層における配線パターンを示すものである。   3 is the uppermost wiring layer of the package substrate 5, FIG. 5 is the second wiring layer from the top (main surface 5a side), FIG. 6 is the third wiring layer from the top, and FIG. 7 is the fourth wiring layer from the top. The wiring layer, FIG. 8 shows the fifth wiring layer from the top, and FIG. 9 shows the sixth wiring layer from the top, each showing the wiring pattern in each layer.

なお、最上配線層、上から2層めの配線層および上から3層めの配線層が主面側配線層5dであり、また、上から4,5および6層めの配線層が裏面側配線層5eである。最上配線層には、図3および図4の拡大図に示すように、フラッシュメモリ2やDRAM3のそれぞれのパッド2c,3cにワイヤ6を介して接続する複数の端子5uと、これらの端子5uに接続する配線5jとが設けられている。   The uppermost wiring layer, the second wiring layer from the top, and the third wiring layer from the top are the main surface side wiring layer 5d, and the fourth, fifth and sixth wiring layers from the top are the back surface side. This is the wiring layer 5e. As shown in the enlarged views of FIGS. 3 and 4, the uppermost wiring layer includes a plurality of terminals 5u connected to the pads 2c and 3c of the flash memory 2 and the DRAM 3 via wires 6, and these terminals 5u. A wiring 5j to be connected is provided.

また、2層めの配線層には、図5に示すように、最上配線層および3層めの配線層への中継配線となる複数の配線5jが設けられており、さらに、3層めの配線層には、図6に示すように、略全面に亘ってグランド(GND)電位のプレーン配線であるGNDプレーン5qが設けられている。すなわち、3層めの配線層は、ほぼ全面に広がったGND層である。ただし、3層めの配線層には、このGNDプレーン5qと絶縁された状態で信号用などのスルーホール配線5gも複数個設けられている。なお、GNDプレーン5qには、その外周部に沿ってグランド電位の第1接続用導体部であるGNDスルーホール5sが複数個設けられている。   In addition, as shown in FIG. 5, the second wiring layer is provided with a plurality of wirings 5j serving as relay wirings to the uppermost wiring layer and the third wiring layer. As shown in FIG. 6, the wiring layer is provided with a GND plane 5q which is a plane wiring having a ground (GND) potential over substantially the entire surface. That is, the third wiring layer is a GND layer that extends almost over the entire surface. However, in the third wiring layer, a plurality of through-hole wirings 5g for signals and the like are provided in a state insulated from the GND plane 5q. The GND plane 5q is provided with a plurality of GND through holes 5s, which are first connection conductor portions having a ground potential, along the outer peripheral portion thereof.

また、4層めの配線層には、図7に示すように、電源電位のプレーン配線である電源プレーン5rや電源用配線5vが設けられている。すなわち、4層めの配線層は、電源層になっている。ただし、4層めの配線層には、この電源プレーン5rと絶縁された状態で信号用などのスルーホール配線5gが複数個設けられている。なお、4層めの配線層には、その外周部に沿って、かつ電源プレーン5rとは絶縁された状態でGNDスルーホール5sが複数個設けられている。さらに、4層めの配線層の中央付近には、マイコンチップ1の主面1aが配置されるため、配線禁止領域5wが形成されている。   In the fourth wiring layer, as shown in FIG. 7, a power supply plane 5r and a power supply wiring 5v, which are plane wirings of the power supply potential, are provided. That is, the fourth wiring layer is a power supply layer. However, the fourth wiring layer is provided with a plurality of through-hole wirings 5g for signals and the like in a state insulated from the power supply plane 5r. The fourth wiring layer is provided with a plurality of GND through holes 5s along the outer peripheral portion thereof and insulated from the power supply plane 5r. Further, since the main surface 1a of the microcomputer chip 1 is disposed near the center of the fourth wiring layer, a wiring prohibited area 5w is formed.

また、5層めの配線層には、図8に示すように、マイコンチップ1のパッド1cと金バンプ1dを介して接続する複数の端子5xと、端子5xに接続する配線5kと、四角形に配列された複数の端子5x群の内側領域に形成されたGND電位のプレーン配線であるGNDプレーン5qとが設けられている。すなわち、裏面側配線層5eにおける5層めの配線層のマイコンチップ1の主面1aに対向する箇所に、GND電位のGNDプレーン5qが設けられている。これにより、SIP4の、特にマイコンチップ1から放射されるEMIノイズをシールドすることが可能となり、SIP4のEMI特性を改善できる。なお、図10に示すように、GNDプレーン5qは、マイコンチップ1のGND用のパッド1cに接続するGND用端子5yと配線5kによって接続されており、B部に示すように、各端子5xとGNDプレーン5qとの間に配線5kが1本通る程度の隙間を空けておくことにより、EMIに対するシールド性を損なわずに配線5kの引き回し性を向上させることが可能になる。   Further, as shown in FIG. 8, the fifth wiring layer includes a plurality of terminals 5x connected to the pads 1c of the microcomputer chip 1 through the gold bumps 1d, wirings 5k connected to the terminals 5x, and a rectangular shape. A GND plane 5q, which is a plane wiring having a GND potential, is provided in an inner region of the plurality of arranged terminals 5x. In other words, the GND plane 5q of the GND potential is provided at a location facing the main surface 1a of the microcomputer chip 1 of the fifth wiring layer in the back surface side wiring layer 5e. This makes it possible to shield EMI noise emitted from the SIP chip, particularly from the microcomputer chip 1, and improve the EMI characteristics of the SIP 4. As shown in FIG. 10, the GND plane 5q is connected to the GND terminal 5y connected to the GND pad 1c of the microcomputer chip 1 by the wiring 5k. By leaving a gap enough to allow one wiring 5k to pass through to the GND plane 5q, it is possible to improve the routing performance of the wiring 5k without impairing the shielding performance against EMI.

また、6層めの配線層には、図9に示すように、外部端子である半田ボール8と接続する複数のバンプランド5hと、各バンプランド5hに接続する配線5kとが設けられている。複数のバンプランド5hは、中央部を除いてマトリクス配置で設けられており、バンプランド5hの配列が外部端子である半田ボール8の配列となる。   Further, as shown in FIG. 9, the sixth wiring layer is provided with a plurality of bump lands 5h connected to the solder balls 8 as external terminals and wiring 5k connected to each bump land 5h. . The plurality of bump lands 5h are provided in a matrix arrangement except for the central portion, and the arrangement of the bump lands 5h is the arrangement of the solder balls 8 which are external terminals.

本実施の形態1のSIP4では、パッケージ基板5において、マイコンチップ1の下側の裏面側配線層5eに、マイコンチップ1から直接バンプランド5hに繋がる複数の第1の配線5mと、マイコンチップ1のメモリ接続用入出力回路1fに接続するパッド1cとフラッシュメモリ2のパッド2cとをスルーホール配線5gおよび主面側配線層5dの配線5jを介して接続する第2の配線5nと、第2の配線5nと接続し、かつバンプランド5hに接続する第3の配線5pとを有している。   In the SIP 4 according to the first embodiment, on the package substrate 5, a plurality of first wirings 5 m connected directly from the microcomputer chip 1 to the bump land 5 h are formed on the back-side wiring layer 5 e below the microcomputer chip 1. A second wiring 5n for connecting the pad 1c connected to the memory connection input / output circuit 1f and the pad 2c of the flash memory 2 via the through-hole wiring 5g and the wiring 5j of the main surface side wiring layer 5d; And a third wiring 5p connected to the bump land 5h.

この第1〜3の配線5m,5n,5pを一例を挙げて具体的に説明すると、図11に示す最上配線層のC部のフラッシュメモリ用の端子5uに接続する配線5jと、D部のDRAM用の端子5uに接続する配線5jとが、図12に示す2層めの配線層のE部の配線5jおよびビア配線5tを介して接続され、さらに、図11のD部の配線5jがその端部のビア配線5tを介して図12に示すF部の配線5jと接続されている。   The first to third wirings 5m, 5n, and 5p will be specifically described by way of an example. A wiring 5j connected to the flash memory terminal 5u of the C portion of the uppermost wiring layer shown in FIG. The wiring 5j connected to the DRAM terminal 5u is connected via the wiring 5j and via wiring 5t in the second wiring layer shown in FIG. 12, and further, the wiring 5j in the D part in FIG. It is connected to the wiring 5j of the F section shown in FIG. 12 via the via wiring 5t at the end.

図12に示すF部の配線5jは、ビア配線5tを介して図13に示す3層めの配線層のG部の配線5jに接続し、さらにスルーホール配線5gを介してコア層5cを通過して図14に示す4層めの配線層のH部のスルーホール配線5gに接続し、さらにスルーホール配線5gと接続するH部の第2の配線5nがビア配線5tを介して図15に示す5層めの配線層のI部の第2の配線5nに接続し、このI部の第2の配線5nがマイコンチップ用の端子5xに接続している。   The wiring 5j in the F part shown in FIG. 12 is connected to the wiring 5j in the G part of the third wiring layer shown in FIG. 13 via the via wiring 5t, and further passes through the core layer 5c via the through-hole wiring 5g. Then, the second wiring 5n in the H portion connected to the through hole wiring 5g in the H portion of the fourth wiring layer shown in FIG. 14 and further connected to the through hole wiring 5g is shown in FIG. 15 via the via wiring 5t. The second wiring 5n of the I part of the fifth wiring layer shown is connected, and the second wiring 5n of the I part is connected to the terminal 5x for the microcomputer chip.

なお、コア層5cの絶縁層は、ビルドアップ層の絶縁層5iより大きいため、コア層5cに形成されるスルーホール(貫通孔5f)は、ビルドアップ層に形成されるビアホールに比較して大きくなる。したがって、半導体装置(SIP4)の小型化のためには、スルーホール配線5gの数を少なくするのが有効である。   Since the insulating layer of the core layer 5c is larger than the insulating layer 5i of the buildup layer, the through hole (through hole 5f) formed in the core layer 5c is larger than the via hole formed in the buildup layer. Become. Therefore, to reduce the size of the semiconductor device (SIP4), it is effective to reduce the number of through-hole wirings 5g.

さらに、I部において第2の配線5nは、第3の配線5pに接続し、この第3の配線5pの端部でビア配線5tを介して図16に示す6層めの配線層のJ部の第3の配線5pに接続し、この第3の配線5pがバンプランド5hに接続している。このようにしてマイコンチップ−メモリチップ−バンプランド間配線が形成されている。   Further, in the I portion, the second wiring 5n is connected to the third wiring 5p, and the J portion of the sixth wiring layer shown in FIG. 16 is connected to the end of the third wiring 5p via the via wiring 5t. The third wiring 5p is connected to the bump land 5h. In this way, the wiring between the microcomputer chip, the memory chip, and the bump land is formed.

また、図15に示す5層めの配線層のK部において、マイコンチップ用の端子5xと第1の配線5mとが接続し、この第1の配線5mがビア配線5tを介して図16に示す6層めの配線層のL部の第1の配線5mに接続し、この第1の配線5mがバンプランド5hに接続している。このようにしてマイコンチップ−バンプランド間配線が形成されており、このマイコンチップ−バンプランド間配線の第1の配線5mは、裏面側配線層5eのみに複数形成されているとともに、スルーホール配線5gおよび主面側配線層5dの配線5jとは接続していない。   In addition, in the K portion of the fifth wiring layer shown in FIG. 15, the microcomputer chip terminal 5x and the first wiring 5m are connected, and the first wiring 5m is connected to the FIG. 16 via the via wiring 5t. The first wiring 5m is connected to the bump land 5h, which is connected to the first wiring 5m in the L portion of the sixth wiring layer shown. Thus, the wiring between the microcomputer chip and the bump land is formed, and a plurality of the first wirings 5m of the wiring between the microcomputer chip and the bump land are formed only on the back surface side wiring layer 5e, and the through-hole wiring is formed. 5g and the wiring 5j of the main surface side wiring layer 5d are not connected.

以上のように本実施の形態1のSIP4では、マイコンチップ1がパッケージ基板5のコア層5c内に埋め込まれるとともに、マイコンチップ1の上側に配置された主面側配線層5dの配線5jと、下側に配置された裏面側配線層5eの配線5kとがコア層5cのスルーホール配線5gを介して接続され、さらに裏面側配線層5eは、マイコンチップ1の外部接続用入出力回路1eに接続するパッド1cと裏面5b側のバンプランド5hとを接続し、かつスルーホール配線5gおよび主面側配線層5dの配線5jとは接続しない第1の配線5mを有していることにより、マイコンチップ1に接続する配線5kを裏面側配線層5eのみに配置することができる。   As described above, in the SIP 4 according to the first embodiment, the microcomputer chip 1 is embedded in the core layer 5c of the package substrate 5, and the wiring 5j of the main surface side wiring layer 5d disposed on the upper side of the microcomputer chip 1; The wiring 5k of the back surface side wiring layer 5e disposed on the lower side is connected through the through hole wiring 5g of the core layer 5c, and the back surface side wiring layer 5e is connected to the external connection input / output circuit 1e of the microcomputer chip 1. The microcomputer includes the first wiring 5m that connects the pad 1c to be connected to the bump land 5h on the back surface 5b side and is not connected to the through-hole wiring 5g and the wiring 5j of the main surface side wiring layer 5d. The wiring 5k connected to the chip 1 can be disposed only on the back surface side wiring layer 5e.

このような構成にすることにより、パッケージ基板5に形成される配線5j,5kのうち、マイコンチップ1の外部接続用入出力回路1eと、外部端子を構成するバンプランド5hとを接続する配線(第1の配線5m)を、直径の大きなスルーホール配線5gと接続させずに構成することができ、パッケージ基板5に形成するスルーホール配線5gの数を減らすことができる。したがって、パッケージ基板5の小型化を図ることができる。   With such a configuration, of the wirings 5j and 5k formed on the package substrate 5, the wiring for connecting the external connection input / output circuit 1e of the microcomputer chip 1 and the bump land 5h constituting the external terminal ( The first wiring 5m) can be configured without being connected to the through-hole wiring 5g having a large diameter, and the number of through-hole wirings 5g formed on the package substrate 5 can be reduced. Therefore, the package substrate 5 can be reduced in size.

また、パッケージ基板5における配線5j,5kを主面側配線層5dと裏面側配線層5eとに分散させて配置することができ、これにより、パッケージ基板5における配線層の数を少なくすることができる。   Further, the wirings 5j and 5k on the package substrate 5 can be distributed and arranged in the main surface side wiring layer 5d and the back surface side wiring layer 5e, thereby reducing the number of wiring layers on the package substrate 5. it can.

したがって、パッケージ基板5の薄型化を図ることができ、これにより、SIP4などの半導体装置の小型化を図ることができる。   Therefore, the package substrate 5 can be reduced in thickness, whereby the semiconductor device such as the SIP 4 can be reduced in size.

さらに、パッケージ基板5における配線層の数を少なくすることができるため、パッケージ基板5の低コスト化を図ることができる。その結果、SIP4などの半導体装置の低コスト化を図ることができる。   Furthermore, since the number of wiring layers in the package substrate 5 can be reduced, the cost of the package substrate 5 can be reduced. As a result, the cost of a semiconductor device such as SIP 4 can be reduced.

また、図10、図15および図17に示すように、パッケージ基板5の裏面側配線層5eにおけるマイコンチップ1の主面1aに対向する箇所に、グランド電位のプレーン配線であるGNDプレーン5qが形成されていることにより、シールド効果を向上させることができ、EMIの低減化を図ることができる。その結果、SIP4の電気的特性を向上させることができる。   Further, as shown in FIGS. 10, 15 and 17, a GND plane 5q which is a plane wiring of the ground potential is formed at a location facing the main surface 1a of the microcomputer chip 1 in the back surface side wiring layer 5e of the package substrate 5. As a result, the shielding effect can be improved and EMI can be reduced. As a result, the electrical characteristics of SIP 4 can be improved.

なお、本実施の形態1のSIP4では、パッケージ基板5においてマイコンチップ1の裏面1b側(上側)の3層めの配線層に図6に示すように全面に亘るGNDプレーン5qが形成されており、かつ4層めの配線層に電源プレーン5rが形成されていることにより、マイコンチップ1をGNDプレーン5qと電源プレーン5rとで取り囲むことができる。これにより、シールド効果をさらに向上させることができる。その結果、EMIの低減化をさらに図ることができる。   In the SIP 4 of the first embodiment, the GND plane 5q is formed over the entire surface of the package substrate 5 on the third wiring layer on the back surface 1b side (upper side) of the microcomputer chip 1 as shown in FIG. In addition, since the power plane 5r is formed in the fourth wiring layer, the microcomputer chip 1 can be surrounded by the GND plane 5q and the power plane 5r. Thereby, the shielding effect can be further improved. As a result, EMI can be further reduced.

また、SIP4においては、マイコンチップ1の外部接続用入出力回路1eと、外部端子を構成するバンプランド5hとを接続する配線(第1の配線5m)を、スルーホール配線5gと接続させずに構成することにより、パッケージ基板5におけるGND以外の接続配線を構成するためのスルーホール配線5gの数を少なくすることができるため、パッケージ基板5のコア層5cにおいてGND電位の複数のGNDスルーホール(第1接続用導体部)5sを形成することが可能になる。その際、GNDスルーホール5sをマイコンチップ1の周囲、好ましくは図6および図18に示すようにGNDプレーン5qの外周部に沿って複数形成することにより、EMIの低減化を図ることができる。その結果、SIP4の電気的特性を向上させることができる。   In SIP4, the wiring (first wiring 5m) for connecting the external connection input / output circuit 1e of the microcomputer chip 1 and the bump land 5h constituting the external terminal is not connected to the through-hole wiring 5g. By configuring, the number of through-hole wirings 5g for configuring connection wirings other than GND in the package substrate 5 can be reduced. Therefore, a plurality of GND through-holes having a GND potential in the core layer 5c of the package substrate 5 ( The first connecting conductor portion 5s can be formed. At this time, EMI can be reduced by forming a plurality of GND through holes 5s around the microcomputer chip 1, preferably along the outer periphery of the GND plane 5q as shown in FIGS. As a result, the electrical characteristics of SIP 4 can be improved.

ここで、コア層5cに形成するGNDスルーホール5sの配置ピッチの一例について説明すると、例えば、SIP4を携帯用電話機などに搭載する場合、ノイズの波長(L)は、L=C/(ε 1/2 ×f)で表され、Cは光速でありC=3×1011mm/s、εは樹脂の誘電率でありε ≒4、fは切りたいノイズの周波数でありf=2.5×109Hzとして計算すると、L≒50mmとなる。さらに、ノイズを通さないための十分なマージンを含めてLを計算値の10分の1の値とする。すなわち、コア層5cにおける隣接するGNDスルーホール5s同士の間隔(配置ピッチ)を5mm以下とすることにより、携帯用電話機においては、確実にノイズを切ることができ、SIP4の電気的特性を向上させて携帯用電話機の信頼性の向上を図ることができる。 Here, an example of the arrangement pitch of the GND through holes 5s formed in the core layer 5c will be described. For example, when the SIP 4 is mounted on a mobile phone or the like, the noise wavelength (L) is L = C / (ε r 1/2 × f), C is the speed of light, C = 3 × 10 11 mm / s, ε r is the dielectric constant of the resin, ε r ≈4, f is the frequency of the noise to be cut, and f = When calculated as 2.5 × 10 9 Hz, L≈50 mm. Furthermore, L is set to 1/10 of the calculated value including a sufficient margin for preventing noise from passing. That is, by setting the interval (arrangement pitch) between adjacent GND through holes 5s in the core layer 5c to 5 mm or less, noise can be reliably cut in the mobile phone, and the electrical characteristics of the SIP 4 can be improved. Thus, the reliability of the portable telephone can be improved.

なお、マイコンチップ1などの半導体チップを埋め込んだ配線基板の製造方法の一例については、特許文献3(特開2003−309243号公報)に記載されている。   An example of a method for manufacturing a wiring board in which a semiconductor chip such as the microcomputer chip 1 is embedded is described in Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-309243).

(実施の形態2)
図19は本発明の実施の形態2の半導体装置の構造の一例を示す断面図、図20は図1
9に示す半導体装置のシステムの一例を示すブロック構成図である。
(Embodiment 2)
FIG. 19 is a sectional view showing an example of the structure of the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 9 is a block configuration diagram showing an example of a system of the semiconductor device shown in FIG.

図19に示す本実施の形態2の半導体装置は、半導体チップが配線基板であるパッケージ基板5に埋め込まれたものであり、パッケージ基板5内にマイコンチップ1を埋め込むとともに、パッケージ基板5の主面5a側にメモリチップなどの半導体チップを有した他の半導体装置を接続可能な構造となっており、出荷後にユーザ側においてメモリチップを有した他の半導体装置を接続して実施の形態1で説明したSIP4と同様の半導体装置(System In Package)を製造可能にするものである。   The semiconductor device according to the second embodiment shown in FIG. 19 has a semiconductor chip embedded in a package substrate 5 which is a wiring substrate. The microcomputer chip 1 is embedded in the package substrate 5 and the main surface of the package substrate 5 is also embedded. The structure is such that another semiconductor device having a semiconductor chip such as a memory chip can be connected to the 5a side, and another semiconductor device having a memory chip is connected on the user side after shipment, which will be described in the first embodiment. The semiconductor device (System In Package) similar to the SIP 4 can be manufactured.

図19および図20に示す半導体装置の詳細な構造について説明すると、その主面1aに半導体素子および複数のパッド1cを有しており、かつ演算処理機能とメモリ接続用入出力回路1fと外部接続用入出力回路1eとを有するCPU(Central Processing Unit)であるマイコンチップ(第1の半導体チップ)1と、配線基板であるパッケージ基板5と、パッケージ基板5の裏面5b側において外部端子搭載電極であるバンプランド5h(図9参照)に接続する複数の半田ボール8とから成るBGA(Ball Grid Array)型半導体装置9である。   The detailed structure of the semiconductor device shown in FIGS. 19 and 20 will be described. The main surface 1a has a semiconductor element and a plurality of pads 1c, and has an arithmetic processing function, a memory connection input / output circuit 1f, and an external connection. A microcomputer chip (first semiconductor chip) 1 which is a CPU (Central Processing Unit) having an input / output circuit 1e, a package substrate 5 which is a wiring substrate, and external terminal mounting electrodes on the back surface 5b side of the package substrate 5. This is a BGA (Ball Grid Array) type semiconductor device 9 including a plurality of solder balls 8 connected to a certain bump land 5h (see FIG. 9).

なお、パッケージ基板5は、主面5aと、その反対側の裏面5bと、主面5aと裏面5bの間に配置された絶縁性のコア層5cと、コア層5cより主面5a側に配置された主面側配線層5dと、コア層5cより裏面5b側に配置された裏面側配線層5eと、コア層5cを貫通して形成された貫通孔5f内に配置されたスルーホール配線(接続用導体部)5gと、裏面5bのみに配置された複数のバンプランド5h(図9参照)とを有しており、主面側配線層5dの配線5jと裏面側配線層5eの配線5kとがスルーホール配線5gによって電気的に接続されている。   The package substrate 5 is disposed on the main surface 5a side with respect to the main surface 5a, the opposite back surface 5b, the insulating core layer 5c disposed between the main surface 5a and the back surface 5b, and the core layer 5c. The main surface side wiring layer 5d, the back surface side wiring layer 5e disposed on the back surface 5b side from the core layer 5c, and the through-hole wiring disposed in the through hole 5f formed through the core layer 5c ( And a plurality of bump lands 5h (see FIG. 9) disposed only on the back surface 5b. The wiring 5j of the main surface side wiring layer 5d and the wiring 5k of the back surface side wiring layer 5e are provided. Are electrically connected by through-hole wiring 5g.

さらに、主面側配線層5dおよび裏面側配線層5eそれぞれにおいて、各配線5jや各配線5kはそれぞれ絶縁層5iを介して配置され、隣接する層の配線5j同士や配線5k同士がビア配線5tを介して電気的に接続されている。   Further, in each of the main surface side wiring layer 5d and the back surface side wiring layer 5e, the wirings 5j and the wirings 5k are arranged via the insulating layer 5i, and the wirings 5j of the adjacent layers and the wirings 5k are connected to the via wiring 5t. It is electrically connected via.

また、第1の半導体チップであるマイコンチップ1は、その主面1aをパッケージ基板5の裏面5b側に向けてパッケージ基板5のコア層5cに配置されており、マイコンチップ1のパッド1cと裏面側配線層5eの配線5kとが金バンプ1dを介して電気的に接続されている。すなわち、マイコンチップ1は、その主面1aを下方側に向け、かつ裏面1bを上方に向けてコア層5cに配置されている。したがって、主面1aと裏面側配線層5eとが対向している。   Further, the microcomputer chip 1 which is the first semiconductor chip is arranged on the core layer 5c of the package substrate 5 with the main surface 1a facing the back surface 5b side of the package substrate 5, and the microcomputer chip 1 has a pad 1c and a back surface. The wiring 5k of the side wiring layer 5e is electrically connected through the gold bump 1d. That is, the microcomputer chip 1 is disposed on the core layer 5c with its main surface 1a facing downward and the back surface 1b facing upward. Therefore, the main surface 1a and the back surface side wiring layer 5e face each other.

なお、コア層5cにおいては、マイコンチップ1の周囲に複数のスルーホール配線5gが形成されている。   In the core layer 5c, a plurality of through-hole wirings 5g are formed around the microcomputer chip 1.

また、パッケージ基板5の裏面側配線層5eには、マイコンチップ1内の図20に示す外部接続用入出力回路1eに接続するパッド1cと、これに対応するバンプランド5hとを電気的に接続するとともに、スルーホール配線5gおよび主面側配線層5dの配線5jとは接続しない複数の第1の配線5mが設けられている。   Further, a pad 1c connected to the external connection input / output circuit 1e shown in FIG. 20 in the microcomputer chip 1 and a bump land 5h corresponding thereto are electrically connected to the back surface side wiring layer 5e of the package substrate 5. In addition, a plurality of first wirings 5m that are not connected to the through-hole wiring 5g and the wiring 5j of the main surface side wiring layer 5d are provided.

すなわち、第1の配線5mは、実施の形態1のSIP4と同様に、主面側配線層5dには配置されず、裏面側配線層5eのみに配置されるものであり、コア層5cに設けられた何れのスルーホール配線5gおよび主面側配線層5dの配線5jとも接続されず、マイコンチップ1の外部接続用入出力回路1eに接続するパッド1cからこれに対応するバンプランド5hまでの間を裏面側配線層5eのみにおいて接続しており、BGA型半導体装置9においても、このような第1の配線5mがパッケージ基板5の裏面側配線層5eのみに多数設けられている。   That is, the first wiring 5m is not arranged in the main surface side wiring layer 5d, but only in the back surface side wiring layer 5e, as in the SIP 4 of the first embodiment, and is provided in the core layer 5c. Between any of the through-hole wirings 5g and the wiring 5j of the main-surface-side wiring layer 5d, the pad 1c connected to the external connection input / output circuit 1e of the microcomputer chip 1 to the corresponding bump land 5h Are connected only on the back surface side wiring layer 5 e, and also in the BGA type semiconductor device 9, many such first wirings 5 m are provided only on the back surface side wiring layer 5 e of the package substrate 5.

さらに、本実施の形態2のBGA型半導体装置9のパッケージ基板5の主面5aには、メモリ回路を備えた半導体チップを有するCSP(Chip Size Package)10などの他の半導体装置と電気的に接続可能な複数の接続用電極5zが設けられている。   Furthermore, the main surface 5a of the package substrate 5 of the BGA type semiconductor device 9 of the second embodiment is electrically connected to other semiconductor devices such as a CSP (Chip Size Package) 10 having a semiconductor chip provided with a memory circuit. A plurality of connection electrodes 5z that can be connected are provided.

また、裏面側配線層5eには、マイコンチップ1のメモリ接続用入出力回路1fに接続するパッド1cと、主面側配線層5dの接続用電極5zとをスルーホール配線5gおよび主面側配線層5dの配線5jを介して電気的に接続する第2の配線5nが配置されている。さらに、この第2の配線5nは、裏面側配線層5eにおいてバンプランド5hに接続する第3の配線5pと接続している。   Further, on the back surface side wiring layer 5e, a pad 1c connected to the memory connection input / output circuit 1f of the microcomputer chip 1 and a connection electrode 5z of the main surface side wiring layer 5d are connected to the through-hole wiring 5g and the main surface side wiring. A second wiring 5n that is electrically connected via the wiring 5j of the layer 5d is disposed. Further, the second wiring 5n is connected to the third wiring 5p connected to the bump land 5h in the back surface side wiring layer 5e.

なお、BGA型半導体装置9の外部と信号のやり取りを行う外部端子である複数の半田ボール8は、パッケージ基板5の裏面5b側のみに全て配置されている。   The plurality of solder balls 8 that are external terminals for exchanging signals with the outside of the BGA type semiconductor device 9 are all arranged only on the back surface 5b side of the package substrate 5.

また、パッケージ基板5上にユーザ側で接続する他の半導体装置は、半導体チップなどの封止が行われているパッケージ製品であってもよいし、あるいは半導体チップが露出したベアチップ製品であってもよい。さらに、他の半導体装置のパッケージ基板5との接続用電極5zを介しての電気的な接続は、フリップチップ接続であってもよいし、あるいはワイヤ接続であってもよい。   The other semiconductor device connected on the package substrate 5 on the user side may be a package product in which a semiconductor chip or the like is sealed, or a bare chip product in which the semiconductor chip is exposed. Good. Further, the electrical connection to the package substrate 5 of another semiconductor device via the connection electrode 5z may be flip-chip connection or wire connection.

したがって、パッケージ基板5の接続用電極5zは、その表面に金めっき層または半田めっき層が形成されている。   Therefore, the connection electrode 5z of the package substrate 5 has a gold plating layer or a solder plating layer formed on the surface thereof.

ただし、図19に示すBGA型半導体装置9のようにパッケージ基板5の裏面5b側に半田ボール8が設けられていると、主面5a側でワイヤボンディングを行うのは困難であり、したがって、主面5a側での他の半導体装置の接続は、バンプ電極11を介したフリップチップ接続が好ましく、その結果、接続用電極5zはフリップチップ接続用の電極であることが好ましい。   However, if the solder ball 8 is provided on the back surface 5b side of the package substrate 5 as in the BGA type semiconductor device 9 shown in FIG. 19, it is difficult to perform wire bonding on the main surface 5a side. The connection of another semiconductor device on the side of the surface 5a is preferably flip-chip connection via the bump electrode 11, and as a result, the connection electrode 5z is preferably a flip-chip connection electrode.

次に、図20に示すBGA型半導体装置9のシステムの構成について説明すると、マイコンチップ1は、システムの外部と、システムに後付けで接続されたメモリチップとの間を仲介してデータの入出力を制御している。そのため外部接続用入出力回路1eとメモリ接続用入出力回路1fを有しており、外部接続用入出力回路1e用の論理アドレスをメモリチップ用のアドレスに変換する。   Next, the system configuration of the BGA type semiconductor device 9 shown in FIG. 20 will be described. The microcomputer chip 1 inputs / outputs data between the outside of the system and a memory chip connected later to the system. Is controlling. Therefore, the external connection input / output circuit 1e and the memory connection input / output circuit 1f are provided, and the logical address for the external connection input / output circuit 1e is converted into an address for the memory chip.

すなわち、アドレス、コマンド、クロックなどの情報をメモリチップとの間でやり取りしている。   That is, information such as an address, a command, and a clock is exchanged with the memory chip.

本実施の形態2のBGA型半導体装置9においても、実施の形態1のSIP4と同様に、マイコンチップ1の外部接続用入出力回路1eに接続するパッド1cと、これに対応するバンプランド5h(半田ボール8)とが裏面側配線層5eのみに配置された第1の配線5mによって接続されている。さらに、マイコンチップ1のメモリ接続用入出力回路1fに接続するパッド1cと、主面側配線層5dの接続用電極5zとが、裏面側配線層5eの第2の配線5n、スルーホール配線5gおよび主面側配線層5dの配線5jを介して接続されている。さらに、第2の配線5nとバンプランド5h(半田ボール8)とを接続する第3の配線5pが裏面側配線層5eに形成されている。   Also in the BGA type semiconductor device 9 of the second embodiment, like the SIP 4 of the first embodiment, the pad 1c connected to the external connection input / output circuit 1e of the microcomputer chip 1 and the bump land 5h ( The solder ball 8) is connected to the first wiring 5m disposed only on the back surface side wiring layer 5e. Furthermore, the pad 1c connected to the memory connection input / output circuit 1f of the microcomputer chip 1 and the connection electrode 5z of the main surface side wiring layer 5d are the second wiring 5n and the through hole wiring 5g of the back surface side wiring layer 5e. The main surface side wiring layer 5d is connected via the wiring 5j. Further, a third wiring 5p that connects the second wiring 5n and the bump land 5h (solder ball 8) is formed on the back surface side wiring layer 5e.

なお、BGA型半導体装置9のパッケージ基板5の各配線層の配線パターンについては、図3に示す最上配線層の配線パターンのうち、端子5uを接続用電極5zに置き換えるだけであり、2層めから6層めまでの各配線層の配線パターンは、実施の形態1のSIP4のパッケージ基板5のものと同様である。   As for the wiring pattern of each wiring layer of the package substrate 5 of the BGA type semiconductor device 9, only the terminal 5u in the wiring pattern of the uppermost wiring layer shown in FIG. The wiring pattern of each wiring layer from the first layer to the sixth layer is the same as that of the package substrate 5 of the SIP 4 of the first embodiment.

このように本実施の形態2のBGA型半導体装置9では、ユーザ側でパッケージ基板5の主面5aにCSP10などの他の半導体装置を接続することにより、実施の形態1のSIP4と同様に、マイコンチップ1がパッケージ基板5のコア層5c内に配置されるとともにマイコンチップ1の主面1aが外部端子側に向けて配置され、さらにマイコンチップ1の上側の主面側配線層5dにメモリチップ関係の配線5jを配置し、かつマイコンチップ1の下側の裏面側配線層5eに、マイコンチップ1から直接バンプランド5hに繋がる複数の第1の配線5m、マイコンチップ1のメモリ接続用入出力回路1fに接続するパッド1cと主面側配線層5dの接続用電極5zとをスルーホール配線5gおよび主面側配線層5dの配線5jを介して接続する第2の配線5n、および第2の配線5nと接続し、かつバンプランド5hに接続する第3の配線5pを配置することができ、したがって、マイコンチップ1の上側と下側に全配線を分散させて配置することができる。   Thus, in the BGA type semiconductor device 9 of the second embodiment, by connecting another semiconductor device such as the CSP 10 to the main surface 5a of the package substrate 5 on the user side, similarly to the SIP 4 of the first embodiment, The microcomputer chip 1 is arranged in the core layer 5c of the package substrate 5, the main surface 1a of the microcomputer chip 1 is arranged toward the external terminal side, and the memory chip is further connected to the main surface side wiring layer 5d on the upper side of the microcomputer chip 1. The related wiring 5j is arranged, and a plurality of first wirings 5m connected directly from the microcomputer chip 1 to the bump land 5h are connected to the lower-side wiring layer 5e on the lower side of the microcomputer chip 1, and input / output for memory connection of the microcomputer chip 1 The pad 1c connected to the circuit 1f is connected to the connection electrode 5z of the main surface side wiring layer 5d through the through-hole wiring 5g and the wiring 5j of the main surface side wiring layer 5d. The second wiring 5n and the third wiring 5p connected to the bump land 5h and the second wiring 5n can be arranged. Therefore, all the wiring is provided on the upper side and the lower side of the microcomputer chip 1. It can be distributed.

その結果、従来の配線基板上に全ての半導体チップを搭載した構造の半導体装置に比較して、パッケージ基板5の配線層数を少なくすることができ、これにより、BGA型半導体装置9の小型化を図ることができる。   As a result, the number of wiring layers of the package substrate 5 can be reduced as compared with a semiconductor device having a structure in which all semiconductor chips are mounted on a conventional wiring substrate, thereby reducing the size of the BGA type semiconductor device 9. Can be achieved.

本実施の形態2のBGA型半導体装置9のその他の構造と、これによって得られるその他の効果については、実施の形態1のSIP4と同様であるため、その重複説明は省略する。   Since the other structure of the BGA type semiconductor device 9 of the second embodiment and the other effects obtained thereby are the same as those of the SIP 4 of the first embodiment, a duplicate description thereof is omitted.

以上、本発明者によってなされた発明を発明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記発明の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。   As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments of the invention. However, the present invention is not limited to the embodiments of the invention, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. It goes without saying that it is possible.

例えば、前記実施の形態1,2では、パッケージ基板5が6層の配線層を有している場合を例に取り上げて説明したが、配線層の数は、パッケージ基板5に埋め込まれる第1の半導体チップの上側と下側とに分かれて配置される主面側配線層5dと裏面側配線層5eを有していれば、何層であってもよい。   For example, in the first and second embodiments, the case where the package substrate 5 has six wiring layers has been described as an example. However, the number of wiring layers is the first number embedded in the package substrate 5. Any number of layers may be used as long as the main surface side wiring layer 5d and the back surface side wiring layer 5e are arranged separately on the upper side and the lower side of the semiconductor chip.

また、前記実施の形態1,2では、半導体装置が、外部端子として半田ボール8を有している場合を例に取り上げて説明したが、前記外部端子は、パッケージ基板5の片方の面(例えば、裏面5b)側に全て設けられていれば、半田ボール8以外のものであってもよく、半導体装置は、例えば、LGA(Land Grid Array)型のものであってもよい。   In the first and second embodiments, the case where the semiconductor device has the solder ball 8 as an external terminal has been described as an example. However, the external terminal is connected to one surface of the package substrate 5 (for example, As long as they are all provided on the back surface 5b) side, they may be other than the solder balls 8, and the semiconductor device may be, for example, an LGA (Land Grid Array) type.

本発明は、電子装置および半導体装置に好適である。   The present invention is suitable for electronic devices and semiconductor devices.

本発明の実施の形態1の半導体装置の構造の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the structure of the semiconductor device of Embodiment 1 of this invention. 図1に示す半導体装置のシステムの一例を示すブロック構成図である。It is a block block diagram which shows an example of the system of the semiconductor device shown in FIG. 図1に示す半導体装置に組み込まれる配線基板の最上配線層の配線パターンの一例を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing an example of a wiring pattern of an uppermost wiring layer of a wiring board incorporated in the semiconductor device shown in FIG. 1. 図3に示すA部を拡大して示す拡大部分平面図である。FIG. 4 is an enlarged partial plan view showing an A portion shown in FIG. 3 in an enlarged manner. 図1に示す半導体装置に組み込まれる配線基板の上から2層めの配線層の配線パターンの一例を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing an example of a wiring pattern of a second wiring layer from the top of the wiring board incorporated in the semiconductor device shown in FIG. 1. 図1に示す半導体装置に組み込まれる配線基板の上から3層めの配線層の配線パターンの一例を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing an example of a wiring pattern of a third wiring layer from the top of the wiring board incorporated in the semiconductor device shown in FIG. 1. 図1に示す半導体装置に組み込まれる配線基板の上から4層めの配線層の配線パターンの一例を示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing an example of a wiring pattern of a fourth wiring layer from the top of the wiring board incorporated in the semiconductor device shown in FIG. 1. 図1に示す半導体装置に組み込まれる配線基板の上から5層めの配線層の配線パターンの一例を示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing an example of a wiring pattern of a fifth wiring layer from the top of the wiring board incorporated in the semiconductor device shown in FIG. 1. 図1に示す半導体装置に組み込まれる配線基板の上から6層めの配線層の配線パターンの一例を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing an example of a wiring pattern of a sixth wiring layer from the top of the wiring board incorporated in the semiconductor device shown in FIG. 1. 図8に示す配線パターンにおけるグランド電位のプレーン配線とその周囲の配線パターンを示す拡大部分平面図である。FIG. 9 is an enlarged partial plan view showing a plane wiring of a ground potential in the wiring pattern shown in FIG. 8 and a wiring pattern around it. 図3に示す最上配線層の配線パターンにおけるマイコンチップ−メモリチップ間の配線の一例を示す拡大部分平面図である。FIG. 4 is an enlarged partial plan view showing an example of wiring between a microcomputer chip and a memory chip in the wiring pattern of the uppermost wiring layer shown in FIG. 3. 図5に示す2層めの配線層の配線パターンにおけるマイコンチップ−メモリチップ間の配線の一例を示す拡大部分平面図である。FIG. 6 is an enlarged partial plan view showing an example of wiring between a microcomputer chip and a memory chip in the wiring pattern of the second wiring layer shown in FIG. 5. 図6に示す3層めの配線層の配線パターンにおけるマイコンチップ−メモリチップ間の配線の一例を示す拡大部分平面図である。FIG. 7 is an enlarged partial plan view showing an example of wiring between a microcomputer chip and a memory chip in the wiring pattern of the third wiring layer shown in FIG. 6. 図7に示す4層めの配線層の配線パターンにおけるマイコンチップ−メモリチップ間の配線の一例を示す拡大部分平面図である。FIG. 8 is an enlarged partial plan view showing an example of wiring between a microcomputer chip and a memory chip in the wiring pattern of the fourth wiring layer shown in FIG. 7. 図8に示す5層めの配線層の配線パターンにおけるマイコンチップ−メモリチップ間の配線とマイコンチップ−半田ボール間の配線の一例を示す拡大部分平面図である。FIG. 9 is an enlarged partial plan view showing an example of a wiring between a microcomputer chip and a memory chip and a wiring between a microcomputer chip and a solder ball in the wiring pattern of the fifth wiring layer shown in FIG. 8. 図9に示す6層めの配線層の配線パターンにおけるマイコンチップ−メモリチップ間の配線とマイコンチップ−半田ボール間の配線の一例を示す拡大部分平面図である。FIG. 10 is an enlarged partial plan view showing an example of a wiring between a microcomputer chip and a memory chip and a wiring between a microcomputer chip and a solder ball in the wiring pattern of the sixth wiring layer shown in FIG. 9. 図1に示す半導体装置をグランド電位のプレーン配線上で切断した構造の一例を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating an example of a structure in which the semiconductor device illustrated in FIG. 1 is cut on a ground wiring having a ground potential. 図1に示す半導体装置をグランド電位のスルーホール配線上で切断した構造の一例を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a structure obtained by cutting the semiconductor device shown in FIG. 1 on a through-hole wiring having a ground potential. 本発明の実施の形態2の半導体装置の構造の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the structure of the semiconductor device of Embodiment 2 of this invention. 図19に示す半導体装置のシステムの一例を示すブロック構成図である。FIG. 20 is a block configuration diagram illustrating an example of a system of the semiconductor device illustrated in FIG. 19.

符号の説明Explanation of symbols

1 マイコンチップ(第1の半導体チップ)
1a 主面
1b 裏面
1c パッド(電極)
1d 金バンプ
1e 外部接続用入出力回路
1f メモリ接続用入出力回路
2 フラッシュメモリ(第2の半導体チップ)
2a 主面
2b 裏面
2c パッド(電極)
3 DRAM(第2の半導体チップ)
3a 主面
3b 裏面
3c パッド(電極)
4 SIP(半導体装置)
5 パッケージ基板(配線基板)
5a 主面
5b 裏面
5c コア層
5d 主面側配線層
5e 裏面側配線層
5f 貫通孔
5g スルーホール配線(接続用導体部)
5h バンプランド(外部端子搭載電極)
5i 絶縁層
5j,5k 配線
5m 第1の配線
5n 第2の配線
5p 第3の配線
5q GNDプレーン(プレーン配線)
5r 電源プレーン(プレーン配線)
5s GNDスルーホール(第1接続用導体部)
5t ビア配線
5u 端子
5v 電源用配線
5w 配線禁止領域
5x 端子
5y GND用端子
5z 接続用電極
6 ワイヤ(金属細線)
7 封止体
8 半田ボール(外部端子)
9 BGA型半導体装置
10 CSP(他の半導体装置)
11 バンプ電極
1 Microcomputer chip (first semiconductor chip)
1a main surface 1b back surface 1c pad (electrode)
1d Gold bump 1e Input / output circuit for external connection 1f Input / output circuit for memory connection 2 Flash memory (second semiconductor chip)
2a Main surface 2b Back surface 2c Pad (electrode)
3 DRAM (second semiconductor chip)
3a main surface 3b back surface 3c pad (electrode)
4 SIP (semiconductor device)
5 Package board (wiring board)
5a Main surface 5b Back surface 5c Core layer 5d Main surface side wiring layer 5e Back surface side wiring layer 5f Through hole 5g Through-hole wiring (connection conductor)
5h Bump land (external terminal mounting electrode)
5i Insulating layer 5j, 5k wiring 5m first wiring 5n second wiring 5p third wiring 5q GND plane (plane wiring)
5r power plane (plane wiring)
5s GND through hole (first connecting conductor)
5t via wiring 5u terminal 5v power supply wiring 5w wiring prohibited area 5x terminal 5y GND terminal 5z connection electrode 6 wire (metal fine wire)
7 Sealing body 8 Solder ball (external terminal)
9 BGA type semiconductor device 10 CSP (other semiconductor devices)
11 Bump electrode

Claims (22)

第1主面、前記第1主面に形成された第1半導体素子、前記第1主面の周縁部に形成され、前記第1半導体素子と電気的に接続された第1パッド、および前記第1主面と反対側の第1裏面をし、演算処理機能を備えた第1半導体チップと、
面、および前記表面と反対側の裏面を有し、前記第1半導体チップを封止するコア層、前記コア層の前記表面と前記コア層の前記裏面との間で、前記第1半導体チップの周囲に形成された第1貫通孔、前記コア層の前記表面と前記コア層の前記裏面との間で、前記第1半導体チップの周囲に形成された第2貫通孔、前記第1貫通孔の内部に形成された第1導体部、前記第2貫通孔の内部に形成された第2導体部、前記第1導体部と接続され、前記コア層の前記表面上に形成された第1配線層、前記第2導体部と接続され、前記コア層の前記表面上において前記第1半導体チップと対向する領域に形成された基準電位を有する第1GNDプレーン、前記第1導体部と接続され、前記コア層の前記裏面上に形成された第2配線層、および前記第2導体部と接続され、前記コア層の前記裏面上において前記第1半導体チップと対向する領域に形成された基準電位を有する第2GNDプレーンを有する配線基板と、
第2主面、前記第2主面に形成された第2半導体素子、前記第2主面に形成され、前記第2半導体素子と電気的に接続された第2パッド、および前記第2主面と反対側の第2裏面を有し、メモリ回路を備え、前記配線基板の前記第1配線層と前記第2パッドが電気的に接続され、前記第1配線層上に搭載された第2半導体チップと、
前記第2配線層とそれぞれ電気的に接続され、前記第2配線層上に形成された第1外部端子と
を含むことを特徴とする半導体装置。
A first main surface, the first semiconductor element formed on the first main surface, is formed on the peripheral portion of the first major surface, the first semiconductor element and electrically connected to the first pad, and have a first back surface opposite the first major surface, a first semiconductor chip having an arithmetic processing function,
Front surface, and has a back surface of said surface opposite the front SL core layer which seals the first semiconductor chip, between the rear surface of the surface and the core layer of the core layer, said first A first through- hole formed around the semiconductor chip; a second through-hole formed around the first semiconductor chip between the front surface of the core layer and the back surface of the core layer; A first conductor portion formed in the through hole, a second conductor portion formed in the second through hole, and a first conductor portion connected to the first conductor portion and formed on the surface of the core layer. 1 wiring layer, connected to the second conductor part, and connected to the first conductor part, a first GND plane having a reference potential formed in a region facing the first semiconductor chip on the surface of the core layer. the second wiring layer formed on the back surface of the core layer, and the second Is connected to the conductor portion, a wiring board having a first 2GND plane having a reference potential formed in the first semiconductor chip opposite to the region on the back surface of the core layer,
Second main surface, a second semiconductor element formed on the second main surface, is formed on the second major surface, said second semiconductor element and electrically connected to the second pad, and the second a second back surface of the main surface opposite, comprising a memory circuit, the second pad and the first wiring layer of the wiring substrate are electrically connected, it mounted on the first wiring layer A second semiconductor chip;
Said second wiring layer and is electrically connected, a first external terminal formed on the second wiring layer,
A semiconductor device comprising:
請求項1記載の半導体装置において、さらに、前記配線基板は、前記第1配線層上に形成された第1絶縁膜と、前記第1絶縁膜に形成され、前記第1配線層の一部を露出する第2貫通孔と、前記第2貫通孔の内部に形成された第2導体部と、前記第2導体部と接続され、前記第1絶縁膜上に形成された第3配線層とを有し、前記第2半導体チップの前記第2パッドは、前記第3配線層と電気的に接続されていることを特徴とする半導体装置。   2. The semiconductor device according to claim 1, further comprising: a first insulating film formed on the first wiring layer; a first insulating film formed on the first wiring layer; and a portion of the first wiring layer formed on the first wiring layer. An exposed second through hole, a second conductor portion formed in the second through hole, and a third wiring layer connected to the second conductor portion and formed on the first insulating film. And the second pad of the second semiconductor chip is electrically connected to the third wiring layer. 請求項2記載の半導体装置において、前記第1貫通孔の径の大きさは、前記第2貫通孔の径の大きさよりも大きいことを特徴とする半導体装置。   3. The semiconductor device according to claim 2, wherein a diameter of the first through hole is larger than a diameter of the second through hole. 請求項2記載の半導体装置において、前記第2半導体チップの前記第2パッドと前記配線基板の前記第3配線層は、金属細線を介し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。   3. The semiconductor device according to claim 2, wherein the second pad of the second semiconductor chip and the third wiring layer of the wiring substrate are electrically connected through a fine metal wire. . 請求項1記載の半導体装置において、さらに、前記第1半導体チップは、前記第1主面に形成され、前記第1半導体素子と電気的に接続された第3パッドを有し、さらに、前記配線基板は、前記第3パッドと接続された第4配線層と、前記第2配線層上及び前記第4配線層上に形成された第2絶縁膜と、前記第2絶縁膜に形成され、前記第4配線層の一部を露出する第3貫通孔と、前記第3貫通孔の内部に形成された第3導体部と、前記第3導体部と接続され、前記第2絶縁膜上に形成された第5配線層とを有し、前記第1外部端子は、前記第5配線層上に形成され、前記第5配線層及び第3導体部を介して前記第4配線層と電気的に接続されていることを特徴とする半導体装置。   2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the first semiconductor chip further includes a third pad formed on the first main surface and electrically connected to the first semiconductor element. The substrate is formed on the fourth wiring layer connected to the third pad, the second insulating film formed on the second wiring layer and the fourth wiring layer, and the second insulating film, A third through hole exposing a part of the fourth wiring layer, a third conductor portion formed inside the third through hole, and connected to the third conductor portion and formed on the second insulating film And the first external terminal is formed on the fifth wiring layer and electrically connected to the fourth wiring layer via the fifth wiring layer and the third conductor portion. A semiconductor device which is connected. 請求項5記載の半導体装置において、前記第1貫通孔の径の大きさは、前記第3貫通孔の径の大きさよりも大きいことを特徴とする半導体装置。   6. The semiconductor device according to claim 5, wherein the diameter of the first through hole is larger than the diameter of the third through hole. 請求項5記載の半導体装置において、前記第1半導体チップの前記第1パッドは、第1金バンプを介して前記第2配線層と電気的に接続され、前記第1半導体チップの前記第3パッドは、第2金バンプを介して前記第4配線層と電気的に接続されていることを特徴とする半導体装置。   6. The semiconductor device according to claim 5, wherein the first pad of the first semiconductor chip is electrically connected to the second wiring layer through a first gold bump, and the third pad of the first semiconductor chip. Is electrically connected to the fourth wiring layer via a second gold bump. 請求項5記載の半導体装置において、さらに、前記配線基板は、前記第2絶縁膜に形成され、前記第2配線層の一部を露出する第4貫通孔と、前記第4貫通孔の内部に形成された第4導体部と、前記第4導体部と接続され前記第2絶縁膜上に形成された第6配線層とを有し、第2外部端子は、前記第6配線層上に形成され、前記第6配線層及び前記第4導体部を介して前記第2配線層と電気的に接続されていることを特徴とする半導体装置。   6. The semiconductor device according to claim 5, further comprising: a fourth through hole formed in the second insulating film and exposing a part of the second wiring layer, and an inside of the fourth through hole. A fourth conductor portion formed; and a sixth wiring layer connected to the fourth conductor portion and formed on the second insulating film; and a second external terminal formed on the sixth wiring layer. The semiconductor device is electrically connected to the second wiring layer through the sixth wiring layer and the fourth conductor portion. 請求項1記載の半導体装置において、前記第1半導体チップの前記第1半導体素子は、前記第1パッドと電気的に接続されたメモリ接続用入出力回路と、前記第3パッドと電気的に接続された外部接続用入出力回路とを有することを特徴とする半導体装置。 2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the first semiconductor element of the first semiconductor chip is electrically connected to the input / output circuit for memory connection electrically connected to the first pad and to the third pad. wherein a is closed and the external connection input-output circuits. 請求項8記載の半導体装置において、前記第1外部端子及び前記第2外部端子のそれぞれは、半田ボールであることを特徴とする半導体装置。   9. The semiconductor device according to claim 8, wherein each of the first external terminal and the second external terminal is a solder ball. 請求項1記載の半導体装置において、前記第2半導体チップは、封止体で封止されていることを特徴とする半導体装置。   2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the second semiconductor chip is sealed with a sealing body. 請求項1記載の半導体装置において、前記第1半導体チップは、前記第1半導体チップの前記第1主面が前記裏面と対向するように、前記コア層内に配置され、
前記第1半導体チップの前記第1パッドは、前記第2配線層を介して前記第1導体部と電気的に接続されていることを特徴とする半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the first semiconductor chip is disposed in the core layer such that the first main surface of the first semiconductor chip faces the back surface.
The semiconductor device according to claim 1, wherein the first pad of the first semiconductor chip is electrically connected to the first conductor portion through the second wiring layer .
請求項12記載の半導体装置において、前記コア層は、絶縁性の材料から成り、
前記第1半導体チップの前記第1裏面と前記第1GNDプレーンとの間には、前記コア層が配置されていることを特徴とする半導体装置。
13. The semiconductor device according to claim 12, wherein the core layer is made of an insulating material,
The semiconductor device, wherein the core layer is disposed between the first back surface of the first semiconductor chip and the first GND plane .
請求項1記載の半導体装置において、第3主面と、前記第3主面に形成された第3半導体素子と、前記第3主面に形成され、前記第3半導体素子と電気的に接続された第3パッドと、前記第3主面と反対側の第3裏面とを有する第3半導体チップの前記第3パッドが、前記配線基板の前記第1配線層と電気的に接続され、前記第1配線層上で、前記第2半導体チップの隣に搭載されていることを特徴とする半導体装置。   2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the third main surface, the third semiconductor element formed on the third main surface, and the third semiconductor element are formed on the third main surface and electrically connected to the third semiconductor element. A third pad of a third semiconductor chip having a third pad and a third back surface opposite to the third main surface is electrically connected to the first wiring layer of the wiring substrate; A semiconductor device mounted on one wiring layer next to the second semiconductor chip. 請求項14記載の半導体装置において、前記第3半導体チップの前記第3パッドと前記配線基板の前記第1配線層は、金属細線を介し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。   15. The semiconductor device according to claim 14, wherein the third pad of the third semiconductor chip and the first wiring layer of the wiring board are electrically connected through a fine metal wire. . 請求項14記載の半導体装置において、前記第3半導体チップの前記第3半導体素子は、前記第3パッドと電気的に接続された第2メモリ回路を有することを特徴とする半導体装置。   15. The semiconductor device according to claim 14, wherein the third semiconductor element of the third semiconductor chip includes a second memory circuit electrically connected to the third pad. 請求項14記載の半導体装置において、前記第3半導体チップはDRAMであることを特徴とする半導体装置。   15. The semiconductor device according to claim 14, wherein the third semiconductor chip is a DRAM. 請求項1記載の半導体装置において、前記第1半導体チップはマイコンチップであり、前記第半導体チップはフラッシュメモリであることを特徴とする半導体装置。 2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the first semiconductor chip is a microcomputer chip, and the second semiconductor chip is a flash memory. 請求項4記載の半導体装置において、前記第2半導体チップ及び前記金属細線は、封止体で封止されていることを特徴とする半導体装置。   5. The semiconductor device according to claim 4, wherein the second semiconductor chip and the fine metal wire are sealed with a sealing body. 請求項5記載の半導体装置において、前記半導体装置の外部から入力されたデータは、前記第1外部端子、前記第5配線層、前記第3導体部、前記第4配線層、及び前記第3パッドを介して前記第1半導体素子に供給され、前記第1半導体素子で変換されたデータを前記第1パッド、前記第2配線層、前記第1導体部、前記第1配線層、及び前記第2パッドを介して前記第2半導体素子に供給されることを特徴とする半導体装置。   6. The semiconductor device according to claim 5, wherein data input from outside the semiconductor device includes the first external terminal, the fifth wiring layer, the third conductor portion, the fourth wiring layer, and the third pad. The first pad, the second wiring layer, the first conductor part, the first wiring layer, and the second data are supplied to the first semiconductor element through the first semiconductor element and converted by the first semiconductor element. A semiconductor device, wherein the semiconductor device is supplied to the second semiconductor element through a pad. 請求項1記載の半導体装置において、前記第2貫通孔は、前記第1貫通孔よりも前記配線基板の外周部に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 claim 1, wherein the second through hole is formed in an outer peripheral portion of the wiring board rather than the first through hole. 請求項1記載の半導体装置において、前記第1半導体チップと前記第1GNDプレーンとの間には、前記第1配線層は形成されていなく、2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the first wiring layer is not formed between the first semiconductor chip and the first GND plane.
前記第1半導体チップと前記第2GNDプレーンとの間には、前記第2配線層は形成されていないことを特徴とする半導体装置。The semiconductor device, wherein the second wiring layer is not formed between the first semiconductor chip and the second GND plane.
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JP5577716B2 (en) * 2010-01-22 2014-08-27 株式会社村田製作所 Circuit module and method for manufacturing circuit module
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JP3809053B2 (en) * 2000-01-20 2006-08-16 新光電気工業株式会社 Electronic component package
JP3955712B2 (en) * 2000-03-03 2007-08-08 株式会社ルネサステクノロジ Semiconductor device
JP2001291817A (en) * 2000-04-05 2001-10-19 Sony Corp Electronic circuit device and multilayer printed wiring board
JP4167001B2 (en) * 2002-04-15 2008-10-15 日本特殊陶業株式会社 Wiring board manufacturing method
JP4438389B2 (en) * 2003-11-14 2010-03-24 カシオ計算機株式会社 Manufacturing method of semiconductor device

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