JPH05326817A - マルチチップパッケージ - Google Patents

マルチチップパッケージ

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JPH05326817A
JPH05326817A JP15880892A JP15880892A JPH05326817A JP H05326817 A JPH05326817 A JP H05326817A JP 15880892 A JP15880892 A JP 15880892A JP 15880892 A JP15880892 A JP 15880892A JP H05326817 A JPH05326817 A JP H05326817A
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JP
Japan
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lead
tab portion
insulating tape
tape
ground
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Pending
Application number
JP15880892A
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English (en)
Inventor
Hiroki Tanaka
浩樹 田中
Kenji Yamaguchi
健司 山口
Toshihiro Uchida
敏浩 内田
Teruyuki Watabiki
輝行 綿引
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Hitachi Cable Ltd
Original Assignee
Hitachi Cable Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • 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
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48227Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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    • H01L2924/19Details of hybrid assemblies other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/191Disposition
    • H01L2924/19101Disposition of discrete passive components
    • H01L2924/19107Disposition of discrete passive components off-chip wires

Abstract

(57)【要約】 【目的】 軽量薄型化を図りながら半導体チップとリー
ド導体の配線構造を簡素化すること。 【構成】 グランドリード12を介して接地電位に接続
されるタブ部15,及び複数の信号リード10より成る
リードフレーム17と、タブ部15の少なくとも片面に
貼付され、所定の位置にグランド接続用孔8が形成され
ていると共に、表面に導体パターン5が形成された絶縁
テープ13と、絶縁テープ13の所定の位置に配置され
た複数の半導体チップ1を備え、半導体チップ1が、導
体パターン5を介して信号リード10と接続されている
と共に、グランド接続用孔8を介してタブ部15と接続
された構成。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体素子,受動素子等
の複数の半導体チップが搭載されるマルチチップパッケ
ージに関し、特に、軽量薄型化を図りつつ半導体チップ
とリード導体の配線構造を簡素化したマルチチップパッ
ケージに関する。
【0002】
【従来の技術】マルチチップパッケージは、複数の半導
体素子や受動素子(以下、単に半導体チップという)を
一纏めにしてパッケージングしたものであり、例えば、
16ビットや32ビットの大きなマイクロプロセッサ
や、大規模なゲートアレイ,或いは大容量のメモリLS
I等と組み合わせて使用される。
【0003】このように、複数の半導体素子を一纏めに
してパッケージングすると、新たにLSIを開発する場
合、汎用の半導体チップを組み合わせることにより、開
発コストの低減,及び開発期間の短縮化が図れ、1チッ
プのLSIにすることが技術的に困難な場合、1つの半
導体チップを搭載したICパッケージを数個使用するよ
りも実装面積を小さくでき、樹脂封止後、標準のICパ
ッケージと同様に一般の実装ラインに適用できる等の利
点が得られることから、ユーザーにとって手軽な高密度
のモジュールとして注目を浴びている。特に、最近で
は、高密度化を提供する表面実装が普及していることか
ら、このパッケージが注目されている。
【0004】こういった中で、従来のマルチチップパッ
ケージは、例えば、複数の半導体チップをリードフレー
ムのタブ部に搭載し、リードフレームのリード導体と半
導体チップをボンディングワイヤで接続して、更に、タ
ブ部をモールド樹脂で封止して構成されている。このマ
ルチチップパッケージは、リード導体として信号伝送用
の信号リードの他に電源リード,グランドリードを有
し、電源電位,接地電位のチップへの供給はリード導体
を兼用して行っている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のマルチ
チップパッケージによると、ボンディングワイヤを複雑
に引き回して信号リード,電源リード,及びグランドリ
ードと複数の半導体チップを接続しているため、配線構
造が複雑化するという問題がある。最近、特にリードフ
レームの微細精密化が進んでいるため、配線を複雑に引
き回すと、短絡等が発生する恐れがある。また、セラミ
ック基板やプリント基板を使って配線構造を簡略化する
こともできるが、その厚さ分だけパッケージが厚くな
り、軽量薄型化を図ることができない。
【0006】従って、本発明の目的は軽量薄型化を図り
ながら半導体チップとリード導体の配線構造を簡素化す
ることができるマルチチップパッケージを提供すること
である。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点に鑑
み、軽量薄型化を図りながら半導体チップとリード導体
の配線構造を簡素化するため、グランドリードを介して
接地電位に接続されるタブ部,及び複数の信号リードよ
り成るリードフレームと、タブ部の少なくとも片面に貼
付され、所定の位置にグランド接続用孔が形成されてい
ると共に、表面に導体パターンが形成された絶縁テープ
と、絶縁テープの所定の位置に配置された複数の半導体
チップを備え、半導体チップが、導体パターンを介して
信号リードと接続されている共に、グランド接続用孔を
介してタブ部と接続されたマルチチップパッケージを提
供するものである。
【0008】上記絶縁テープとして、ポリイミドテープ
等を適用することができ、グランド接続用孔は、例え
ば、パンチングによって形成され、導体パターンは、例
えば、エッチング,或いは蒸着によって形成される。
【0009】また、グランド接続用孔から露出したタブ
部,及び信号リードの先端にAu,或いはAgのスポッ
トめっきを施すと、ワイヤボンディング性を向上させる
ことができる。
【0010】
【作用】上記構成を有する本発明のマルチチップパッケ
ージによると、半導体チップと信号リードを絶縁テープ
に形成されたテープ上配線を介して接続し、更に、半導
体チップとグランドリードを当該グランドリードと電気
的に接続され、且つ絶縁テープの半導体チップの接続部
近傍に形成されたバイアホール(接地用孔)から露出し
たタブ部を介して接続しているため、ボンディングワイ
ヤの複雑な引き回しを行わずに最小限の長さで接続する
ことができ、最も混雑している信号リードの先端部と半
導体チップ間の配線構造を簡素化することができる。ま
た、配線を整理するためにプリント基板やセラミック基
板を使用しないため、パッケージの厚さ,重量を抑える
ことができる。
【0011】
【実施例】以下、本発明のマルチチップパッケージにつ
いて添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【0012】図1には、本発明の一実施例に係るマルチ
チップパッケージのモールド工程前の構造が示されてい
る。このマルチチップパッケージは、接地電位に接続さ
れるタブ部15,及び複数の信号リード10を有したリ
ードフレーム17と、タブ部15に接着剤14を介して
貼付された絶縁テープ13と、絶縁テープ13の上部に
搭載された複数の半導体チップ1より構成されている。
【0013】リードフレーム17は、前述したように、
タブ吊り11を介してグランドリード12に接続された
タブ部15と、複数の信号リード(インナーリード)1
0を有し、信号リード10の先端にはAu,或いはAg
のスポットめっき9が施されている。グランドリード1
2は、グランド配線部であるアウターリード(図示せ
ず)に電気的に接続されている。
【0014】絶縁テープ13は、所定の位置にバイアホ
ール(グランド接続用孔)8が形成されていると共に、
表面にテープ上配線(導体パターン)5が形成され、テ
ープ上配線5の両端にはボンディング性を向上させるワ
イヤボンディングパッド3,4が設けられている。
【0015】複数の半導体チップ1は、信号リード接続
用,及びグランドリード接続用のバンプ2をそれぞれ有
し、絶縁テープ13の所定の位置に配置されている。信
号リード接続用のバンプ2は、ワイヤボンディングパッ
ド3,4を有するテープ上配線5,及びワイヤボンディ
ングパッド3,4にそれぞれ接続されたボンディングワ
イヤ6,7を介して信号リード10に接続されている。
一方、グランドリード接続用のバンプ2は、ボンディン
グワイヤ16を介してバイアホール8の底部に位置する
タブ部15に接続されており、このタブ部15,及びタ
ブ吊り11を介してグランドリード12に電気的に接続
されている。
【0016】図2には、図1のマルチチップパッケージ
の断面構造が示されている。前述したように、タブ部1
5の一表面には接着剤14を介して絶縁テープ13が貼
付されており、複数の半導体チップ1はこの絶縁テープ
13の表面の所定の位置に搭載されている。半導体チッ
プ1の信号リード接続用のバンプ2と信号リード10
は、絶縁テープ13のテープ上配線5,及びテープ上配
線5のワイヤボンディングパッド3,4にそれぞれ接続
されたボンディングワイヤ6,7を介して接続されてお
り、半導体チップ1とタブ部15は、バイアホール8に
通されるボンディングワイヤ16を介して接続されてい
る。信号リード10の先端にはボンディング性を向上さ
せるためにスポットめっき9が施されているが、必要に
応じてバイアホール8から露出したタブ部15の表面に
設けても良い。
【0017】以下、上記したマルチチップパッケージの
製造方法を説明する。まず、電子部品用として信頼性の
あるポリイミドテープ(絶縁テープ13)を用意し、ポ
リイミドテープの片面にポリエーテルアミドイミド系接
着剤を5μmの厚さで塗布した後、熱プレスにより3k
g/cm2 ,375℃×1minの条件でプレス成形さ
れた厚さ35μmのOFC圧延銅箔と貼り合わせる。
【0018】そして、ポリイミドテープの表面に上記接
着剤を5μmの厚さで塗布し、これを打抜き金型でプレ
ス加工して所定の場所に直径0.4mmの円孔(バイア
ホール8)を形成する。
【0019】次に、このテープをフォトエッチング工程
に通して、テープ上に所定の微細な銅配線パターン(テ
ープ上配線5)を100個分形成する。そして、この配
線パターンに厚さ0.25μmのNiめっき,およびそ
の上に厚さ0.6μmのAuめっきを行い、更に、エッ
チング工程により吸湿したポリイミドテープ,及び接着
剤を100℃×60minの条件にて恒温槽で大気中で
乾燥させて、絶縁テープ13を得る。
【0020】一方、厚さ0.15mmの42合金板をフ
ォトエッチング工程に通して、信号リード10,グラン
ドリード12,及びタブ部15等を有する所定のパター
ンのリードフレーム17を製造し、このリードフレーム
17の信号リード10の先端にワイヤボンディング用の
金スポットめっき9を厚さ0.6μmで施す。また、タ
ブ部15に絶縁テープ13を貼り合わせたとき、タブ部
15のバイアホールに相当する部分にもバイアホールの
中心点より半径0.25μmの範囲にわたって金スポッ
トめっき9を厚さ0.6μmで施す。
【0021】この後、リードフレーム17のタブ部15
に絶縁テープ13を3Kg/cm2,375℃×1mi
nの条件で貼付する。
【0022】最後に、絶縁テープ13の所定の位置に半
導体素子や受動素子等の複数の半導体チップ1を銀ペー
ストを用いて搭載し、信号リード10と半導体チップ1
をテープ上配線5,及びボンディングワイヤ6,7を用
いてワイヤボンディングすると共に、半導体チップ1と
タブ部15をボンディングワイヤ16を用いてワイヤボ
ンディングし、更に、タブ部15を含む信号リード10
の先端部をモールド樹脂で樹脂封止してマルチチップパ
ッケージを得る。
【0023】次に、このようにして得られたマルチチッ
プパッケージを180ピース準備して、(1) 高温動作,
(2) 温度サイクル,(3) 85℃/85%RHバイアス,
(4)PCTサイクル,(5) 半田耐熱,(6) 高温放置,(7)
低温放置,(8) 熱衝撃,(9) VPS(各項目に対して
20ピースずつ使用した)といった信頼性試験を行っ
た。その結果、パッケージのクラック等の異常は全く認
められず、高い信頼性を有していることが判明した。
【0024】また、以上のマルチチップパッケージによ
ると、半導体チップ1と信号リード10を絶縁テープ1
3に形成されたテープ上配線5を介して接続し、更に、
半導体チップ1とグランドリード12を当該グランドリ
ード12と電気的に接続され、且つ絶縁テープ13の半
導体チップ1の接続部近傍に形成されたバイアホール8
から露出したタブ部15を介して接続しているため、ボ
ンディングワイヤ6,7,16の複雑な引き回しを行わ
ずに最小限の長さで接続することができ、最も混雑して
いる信号リード10の先端部と半導体チップ1の間の配
線構造を簡素化することができる。また、配線を整理す
るためにプリント基板やセラミック基板を使用しないた
め、パッケージの厚さ,重量を抑えることができる。
【0025】図3には、本発明の第2の実施例に係るマ
ルチチップパッケージのモールド工程前の断面構造が示
されている。第1の実施例のマルチチップパッケージ
は、絶縁テープ13をタブ部15の片面に貼付していた
が、このマルチチップパッケージは、絶縁テープ13を
タブ部15の両面に貼付しており、これに応じて信号リ
ード10の裏表に金のスポットめっき9が施されてい
る。このような構成によると、搭載できる半導体チップ
の数を第1の実施例のものより2倍大きくすることがで
きる。尚、ワイヤボンディングは、最初片面から行い、
その後裏面を行うようため、最初のボンディングワイヤ
の変形を防ぐように、ワイヤボンディング装置のステー
ジ形状に工夫が凝らされている。
【0026】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明のマルチチッ
プパッケージによると、グランドリードを介して接地電
位に接続されるタブ部,及び複数の信号リードより成る
リードフレームと、タブ部の少なくとも片面に貼付さ
れ、所定の位置にグランド接続用孔が形成されていると
共に、表面に導体パターンが形成された絶縁テープと、
絶縁テープの所定の位置に配置された複数の半導体チッ
プを備え、半導体チップが、導体パターンを介して信号
リードと接続されていると共に、グランド接続用孔を介
してタブ部と接続されているため、軽量薄型化を図りな
がら半導体チップとリード導体の配線構造を簡素化する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示す説明図。
【図2】本発明の第1の実施例を示す断面図。
【図3】本発明の第2の実施例を示す説明図。
【符号の説明】
1 チップ 2 バンプ 3,4 ワイヤボンディングパッド 5 テープ
上配線 6,7 ボンディングワイヤ 8 バイア
ホール 9 めっき 10 インナ
ーリード 11 タブ吊り 12 グラン
ドリード 13 絶縁テープ 14 接着剤 15 タブ部 16 ボンデ
ィングワイヤ 17 リードフレーム
フロントページの続き (72)発明者 綿引 輝行 茨城県土浦市木田余町3550番地 日立電線 株式会社システムマテリアル研究所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 グランドリードを介して接地電位に接続
    されるタブ部,及び複数の信号リードより成るリードフ
    レームと、 前記タブ部の少なくとも片面に貼付され、所定の位置に
    グランド接続用孔が形成されていると共に、表面に導体
    パターンが形成された絶縁テープと、 前記絶縁テープの所定の位置に配置された複数の半導体
    チップを備え、 前記半導体チップが、前記導体パターンを介して前記信
    号リードと接続されていると共に、前記グランド接続用
    孔を介して前記タブ部と接続されていることを特徴とす
    るマルチチップパッケージ。
  2. 【請求項2】 前記タブ部は、前記グランド接続用孔か
    ら露出した部分に、Au,或いはAgのスポットめっき
    が施され、 前記信号リードは、先端部にAu,或いはAgのスポッ
    トめっきが施されている構成の請求項1のマルチチップ
    パッケージ。
JP15880892A 1992-05-26 1992-05-26 マルチチップパッケージ Pending JPH05326817A (ja)

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