JPH08213545A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JPH08213545A
JPH08213545A JP7018121A JP1812195A JPH08213545A JP H08213545 A JPH08213545 A JP H08213545A JP 7018121 A JP7018121 A JP 7018121A JP 1812195 A JP1812195 A JP 1812195A JP H08213545 A JPH08213545 A JP H08213545A
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JP
Japan
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semiconductor chip
circuit pattern
semiconductor
lead frame
lead
Prior art date
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JP7018121A
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Japanese (ja)
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Koji Shimizu
孝司 清水
Seiichiro Sakata
精一郎 坂田
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Mitsui High Tec Inc
Original Assignee
Mitsui High Tec Inc
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Publication date
Application filed by Mitsui High Tec Inc filed Critical Mitsui High Tec Inc
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Abstract

PURPOSE: To mount a second semiconductor chip on a lead frame with a shorter bonding wire by a method wherein the semiconductor chip is connected to the lead frame through the intermediary of a circuit pattern. CONSTITUTION: All the surface of a first semiconductor chip 4 is coated with an insulating film 14 through a screen printing method, and a circuit pattern 8 is formed on the periphery of the chip 4. Then, a second semiconductor chip 7 is mounted on the semiconductor chip 4 through the intermediary of an insulating paste 6. The semiconductor chips 4 and 7 are bonded with a first bonding wire 9b and a second bonding wire 9c respectively and then sealed up with sealing resin 11. The second bonding wire 9c is connected between the edge of the circuit pattern or the bonding pad BP of the semiconductor chip 4 and an inner lead 3. Lastly, a tie bar is cut off, and outer leads 12 are formed. As semiconductor chips are mounted on the one side of a lead frame, a semiconductor device of this constitution is easily sealed up with resin.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置に係り、特
に、半導体チップの上に他の半導体チップを積層してな
る積層型の半導体装置構造に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to a laminated type semiconductor device structure in which another semiconductor chip is laminated on a semiconductor chip.

【0002】[0002]

【従来の技術】通常、半導体装置は、リードフレームの
ダイパッド(半導体チップ搭載部)上に、半導体チップ
を搭載し、この半導体チップのボンディングパッドとリ
―ドフレ―ムのインナ―リ―ドとをボンディングワイヤ
等によって結線し、更にこれらを樹脂やセラミック等の
封止材料で封止し、タイバ―やサイドバ―を切断し、ア
ウタ―リ―ドを所望の形状に折り曲げて完成せしめられ
る。
2. Description of the Related Art Generally, a semiconductor device has a semiconductor chip mounted on a die pad (semiconductor chip mounting portion) of a lead frame, and has a bonding pad of the semiconductor chip and an inner lead of a lead frame. It is completed by connecting with a bonding wire or the like, further sealing them with a sealing material such as resin or ceramic, cutting the tie bar or the side bar, and bending the outer lead into a desired shape.

【0003】ところで近年、半導体装置の高密度化、薄
型化への要求は高まる一方であり、この要求に備えて、
リードフレームの表裏両面に半導体チップを搭載したも
のが提案されている(例えば、特開平5−121462
号)。このように、両面に半導体チップを搭載するもの
は、入出力ピン数を増加することができる反面、接続す
るリードフレームのインナーリードは、幅、ピッチとも
に微細になり変形し易く、短絡を引き起こすおそれがあ
る。この半導体装置では通常ダイパッドの表面および裏
面に同じ大きさの半導体チップを搭載している。
By the way, in recent years, the demand for higher density and thinner semiconductor devices is increasing, and in preparation for this demand,
It has been proposed that semiconductor chips are mounted on both front and back surfaces of a lead frame (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 5-121462).
issue). As described above, in the case where the semiconductor chips are mounted on both sides, the number of input / output pins can be increased, but the inner leads of the lead frame to be connected are fine in width and pitch and are easily deformed, which may cause a short circuit. There is. In this semiconductor device, semiconductor chips of the same size are usually mounted on the front surface and the back surface of the die pad.

【0004】また、ボンディングワイヤはパッドの両面
から使用されるため短くし難く、インピーダンスの増
加、信号伝送の高速化が規制されるなどの課題がある。
Further, since the bonding wire is used from both sides of the pad, it is difficult to shorten the bonding wire, and there are problems such as increase in impedance and regulation of high speed signal transmission.

【0005】またパッド両面に半導体チップを搭載した
半導体装置は、ボンディングワイヤの切断防止、チップ
の破損防止などから、樹脂封止は片面づつ行わなければ
ならず、工程数が増大するなど、作業上の問題がある。
Further, in a semiconductor device having semiconductor chips mounted on both sides of the pad, resin encapsulation must be performed on each side in order to prevent cutting of the bonding wires and damage to the chips, which increases the number of steps and the like. I have a problem.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、半導体装置
の多機能化、多用途化についての要請が高まるなかで、
この要請に対応するため、集積度の異なる半導体チップ
や機能の異なる半導体チップを積層する必要も生じてい
る。そして、集積度や機能の異なる半導体チップはサイ
ズも異なることが多い。このようにサイズの異なる半導
体チップを同一のダイパッドの両面に搭載すると、小さ
い方の半導体チップはインナーリード先端との距離が遠
くなるため、ボンディングワイヤが長くなり、ボンディ
ング作業が難しい上、ボンディングワイヤの短絡を生じ
るなどの問題を引き起こす。さらにまた、ボンディング
ワイヤが長くなると、信号転送時間が長くなり、高速処
理が困難であるという問題がある。
By the way, as the demand for multi-functionalization and multi-use of semiconductor devices increases,
In order to meet this demand, it is necessary to stack semiconductor chips having different degrees of integration and semiconductor chips having different functions. Further, semiconductor chips having different degrees of integration and functions often have different sizes. When semiconductor chips of different sizes are mounted on both sides of the same die pad in this way, the smaller semiconductor chip has a larger distance from the tip of the inner lead, which lengthens the bonding wire, making the bonding operation difficult and making the bonding wire difficult. It causes problems such as short circuit. Furthermore, if the bonding wire becomes long, the signal transfer time becomes long, and there is a problem that high-speed processing is difficult.

【0007】さらにまた、上述したように、半導体チッ
プの高集積化が進むにつれて、ピン数も多くなり、イン
ナーリード先端部は、特にリード幅、リード間隔共に微
細で変形しやすく、短絡や接続不良を生じ易く、これが
信頼性低下の原因となることがあった。
Furthermore, as described above, as the degree of integration of semiconductor chips increases, the number of pins increases, and the tips of the inner leads are particularly fine and easily deformed in terms of lead width and lead spacing, resulting in short circuits and poor connection. Is likely to occur, which may cause a decrease in reliability.

【0008】本発明は前記実情に鑑みてなされたもの
で、ボンディングワイヤを短くして搭載することがで
き、さらにインナーリードの変形を防止し多ピン化が可
能で、かつ樹脂封止の容易な半導体装置構造を提供する
ことを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and the bonding wire can be mounted with a short length, the inner lead can be prevented from being deformed, the number of pins can be increased, and the resin sealing can be easily performed. An object is to provide a semiconductor device structure.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】そこで本発明の第1の半
導体装置の特徴は、半導体チップ搭載部と、前記半導体
チップ搭載部に搭載された第1の半導体チップと、前記
第1の半導体チップの表面の一部の領域を露呈せしめる
ように、前記第1の半導体チップ表面に絶縁膜を介して
積層された第2の半導体チップと、前記領域に絶縁膜を
介して形成された回路パターンと、前記第1の半導体チ
ップに接続せしめられる複数のインナ−リ−ドと、各イ
ンナ−リ−ドに連設されたアウタ−リ−ドとを具備した
リードフレームとを具備し、前記第2の半導体チップは
前記回路パターンを介して前記リードフレームに接続さ
れていることにある。
Therefore, the first semiconductor device of the present invention is characterized by a semiconductor chip mounting portion, a first semiconductor chip mounted on the semiconductor chip mounting portion, and the first semiconductor chip. A second semiconductor chip laminated on the surface of the first semiconductor chip via an insulating film so as to expose a part of the surface of the semiconductor chip; and a circuit pattern formed on the region via the insulating film. A lead frame having a plurality of inner leads connected to the first semiconductor chip and an outer lead connected to each inner lead, and the second frame The semiconductor chip is connected to the lead frame through the circuit pattern.

【0010】望ましくは、前記半導体チップ搭載部を、
放熱板で構成する。
Preferably, the semiconductor chip mounting portion is
Consists of a heat sink.

【0011】また望ましくは、前記第2の半導体チップ
は、前記第1の半導体チップよりも小さく、前記回路パ
ターンの先端は前記第2の半導体チップの周縁近傍まで
伸長するように構成される。
Preferably, the second semiconductor chip is smaller than the first semiconductor chip, and the tip of the circuit pattern extends to the vicinity of the peripheral edge of the second semiconductor chip.

【0012】望ましくは、前記回路パターンの先端は前
記第2の半導体チップの周縁部の真下まで伸長するよう
に形成され、前記第2の半導体チップは、前記回路パタ
ーンの先端上に、素子形成面側表面が対向するようにフ
ェイスダウンでダイレクトボンディングにより、直接接
続される。
Preferably, the tip of the circuit pattern is formed so as to extend right below the peripheral portion of the second semiconductor chip, and the second semiconductor chip is formed on the element formation surface on the tip of the circuit pattern. Direct connection is performed by face-down so that the side surfaces face each other.

【0013】本発明の第2の半導体装置の特徴は、複数
のインナ−リ−ドと、各インナ−リ−ドに連設されたア
ウタ−リ−ドとを具備したリードフレームと、前記イン
ナーリードの先端上に、素子形成面側表面が対向するよ
うにフェイスダウンでダイレクトボンディングにより、
直接接続され、非素子形成面側の周縁部に回路パターン
が形成された第1の半導体チップと、前記第1の半導体
チップの前記回路パターンを露呈せしめるように、前記
第1の半導体チップの前記非素子形成面側表面に積層さ
れた第2の半導体チップとを具備し、前記第2の半導体
チップは前記回路パターンを介して前記リードフレーム
に接続されている。
The second semiconductor device of the present invention is characterized in that a lead frame having a plurality of inner leads and an outer lead connected to each inner lead, and the inner frame are provided. Direct bonding face down on the tip of the lead so that the surface on which the element is formed faces.
A first semiconductor chip that is directly connected and has a circuit pattern formed on the peripheral portion on the non-element formation surface side, and the first semiconductor chip so as to expose the circuit pattern of the first semiconductor chip. A second semiconductor chip stacked on the surface on the non-element formation surface side, the second semiconductor chip being connected to the lead frame via the circuit pattern.

【0014】望ましくは、前記回路パターンの先端は前
記第2の半導体チップの周縁部の真下まで伸長するよう
に形成され、前記第2の半導体チップは、前記回路パタ
ーンの先端上に、素子形成面側表面が対向するようにフ
ェイスダウンでダイレクトボンディングにより、直接接
続されている。
Preferably, the tip of the circuit pattern is formed so as to extend right below the peripheral portion of the second semiconductor chip, and the second semiconductor chip is formed on the element formation surface on the tip of the circuit pattern. They are directly connected by face-down direct bonding so that their side surfaces face each other.

【0015】[0015]

【作用】上記構造によれば、リードフレームの片面側に
半導体チップを積層し、かつボンディングワイヤを短く
することができるため、樹脂封止を一度に行っても、ボ
ンディングワイヤの切断や、チップの破損を招くことが
ないため、樹脂封止が容易で、実装作業性が高いものと
なる。また、回路パターンが第2の半導体チップの周縁
まで、近接して設けられているため、ボンディングワイ
ヤが長くなって垂れによる短絡や接続不良が生じるとい
うようなおそれもない。
According to the above structure, the semiconductor chip can be laminated on one side of the lead frame and the bonding wire can be shortened. Therefore, even if the resin sealing is performed at one time, the bonding wire is cut or the chip is broken. Since no damage is caused, resin sealing is easy and mounting workability is high. Further, since the circuit pattern is provided close to the peripheral edge of the second semiconductor chip, there is no possibility that the bonding wire becomes long and a short circuit or connection failure due to sagging occurs.

【0016】また、半導体チップ搭載部を放熱板で構成
すれば、放熱性が向上する。また、この放熱板の裏面を
封止樹脂から露呈せしめ、放熱性を高めるようにするこ
とも可能となる。
Further, if the semiconductor chip mounting portion is composed of a heat dissipation plate, heat dissipation is improved. It is also possible to expose the back surface of this heat dissipation plate from the sealing resin to enhance heat dissipation.

【0017】また望ましくは、前記第2の半導体チップ
は、前記第1の半導体チップよりも小さく、前記回路パ
ターンの先端は前記第2の半導体チップの周縁近傍まで
伸長するように構成されることにより、第2の半導体チ
ップが第1の半導体チップに比べて大幅に小さい場合に
も、ボンディングワイヤの長さを最小限に押さえること
ができる。
Further preferably, the second semiconductor chip is smaller than the first semiconductor chip, and the tip of the circuit pattern is configured to extend to the vicinity of the peripheral edge of the second semiconductor chip. Even if the second semiconductor chip is significantly smaller than the first semiconductor chip, the length of the bonding wire can be minimized.

【0018】望ましくは、前記第2の半導体チップを、
前記回路パターンの先端上に、フェイスダウンでダイレ
クトボンディングにより、直接接続すれば、第2の半導
体チップと回路パターンとの間のワイヤボンディングは
不要となり、さらに実装工程は簡略化され、樹脂封止は
容易となる。
Preferably, the second semiconductor chip is
Direct connection by face-down direct bonding on the tip of the circuit pattern eliminates the need for wire bonding between the second semiconductor chip and the circuit pattern, further simplifies the mounting process, and prevents resin encapsulation. It will be easy.

【0019】また本発明の第2の半導体装置によれば、
第1の半導体チップもフェーウダウンでリードフレーム
に接続されているため、裏面側すなわち非素子形成面側
が上になり、絶縁膜を介して回路パターンを形成する場
合、回路設計が自由となる。特に、ボンディングパッド
の位置は、熱と圧力がかかるため、素子形成領域を避け
るなどの配慮が必要であるが、フェースダウンにすれ
ば、これらの制約がなく極めて自由な回路設計が可能と
なる。また、第1の半導体チップ表面側から裏面側まで
到達するように深い拡散層を形成するなどの方法によ
り、第1の半導体チップ表面側からリードフレームに接
続するように形成することも可能である。この場合は、
もし第2の半導体チップもフェースダウンでダイレクト
ボンディングにより第1の半導体チップ上に実装するよ
うにすれば、ワイヤボンディングなしの接続を達成する
ことが可能となる。
According to the second semiconductor device of the present invention,
Since the first semiconductor chip is also connected to the lead frame by the fade-down, the back surface side, that is, the non-element formation surface side is the upper side, and the circuit design is free when the circuit pattern is formed through the insulating film. In particular, since heat and pressure are applied to the position of the bonding pad, it is necessary to consider such as avoiding the element formation region. However, if face down, these restrictions are eliminated and extremely flexible circuit design is possible. It is also possible to form the first semiconductor chip from the front surface side to the lead frame by a method such as forming a deep diffusion layer so as to reach from the front surface side to the back surface side of the first semiconductor chip. . in this case,
If the second semiconductor chip is also mounted face down on the first semiconductor chip by direct bonding, connection without wire bonding can be achieved.

【0020】一方、この第2の半導体装置の構造におい
て、第2の半導体チップは非素子形成面側が第1の半導
体チップ側にくるように熱伝導性の良好な接着剤を介し
て接続するようにすれば、また第1の半導体チップおよ
び第2の半導体チップが裏面同志熱的に接触した状態で
実装されているため、使用時に第1および第2の半導体
チップの温度を同一温度に維持することができる。した
がって、第1および第2の半導体チップが、温度特性が
大きく変化するものである場合には、両者を同一温度に
維持できるため、特性を揃えることができる。
On the other hand, in the structure of the second semiconductor device, the second semiconductor chip is connected through an adhesive having good thermal conductivity so that the non-element forming surface side is on the first semiconductor chip side. In this case, since the first semiconductor chip and the second semiconductor chip are mounted in a state where the back surfaces are in thermal contact with each other, the temperatures of the first and second semiconductor chips are maintained at the same temperature during use. be able to. Therefore, when the temperature characteristics of the first and second semiconductor chips greatly change, both can be maintained at the same temperature, and the characteristics can be made uniform.

【0021】[0021]

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しつつ詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.

【0022】図1にこの半導体装置の断面図、図2に同
上面説明図(樹脂封止前の状態)を示す。この半導体装
置は、サポートバー10で支持せしめられたダイパッド
1と、この周囲に、放射状をなすように外方に伸長する
複数のインナーリード3を具備したリードフレーム2
と、このダイパッド1の表面に搭載された、メモリチッ
プとしての第1の半導体チップ4と、第1の半導体チッ
プ4上に絶縁性のポリイミドフィルム6を介して接続さ
れ、この第1の半導体チップ4よりも小さいロジックチ
ップとしての第2の半導体チップ7とを具備しており、
第1の半導体チップ4は第1のボンディングワイヤ9c
を介してインナーリード3に,第2の半導体チップ7は
第1の半導体チップの周縁部に絶縁膜14を介して形成
された回路パターン8にボンディングワイヤ9bを介し
てそれぞれ接続され、さらにこの回路パターン8の外側
端部はボンディングワイヤ9cを介してインナーリード
3に接続され、電気的接続を達成している。さらに封止
樹脂11によって、樹脂封止がなされている。ここで第
1の半導体チップ4は上に載置される第2の半導体チッ
プ7よりも大きいが、回路パターン8が第2の半導体チ
ップ7の周縁まで伸長し、第2の半導体チップ7に、よ
り近接するように形成されている。ここでインナーリー
ド3は、アウターリード12に連設せしめられ、タイバ
ー13によって一体的に支持せしめられている。また第
1の半導体チップは表面全体を絶縁膜14で被覆されて
いる。なおこの図2ではわかりやすくするために回路パ
ターン8は省略し、図3に要部拡大説明図を示した。
FIG. 1 shows a sectional view of this semiconductor device, and FIG. 2 shows a top view thereof (state before resin sealing). This semiconductor device includes a lead frame 2 having a die pad 1 supported by a support bar 10 and a plurality of inner leads 3 extending radially outwardly around the die pad 1.
And a first semiconductor chip 4 serving as a memory chip mounted on the surface of the die pad 1 and connected to the first semiconductor chip 4 via an insulating polyimide film 6. A second semiconductor chip 7 as a logic chip smaller than 4;
The first semiconductor chip 4 has a first bonding wire 9c.
The second semiconductor chip 7 is connected to the inner lead 3 via the circuit pattern 8 formed on the peripheral portion of the first semiconductor chip via the insulating film 14 via the bonding wire 9b. The outer end of the pattern 8 is connected to the inner lead 3 via the bonding wire 9c to achieve electrical connection. Further, resin sealing is performed by the sealing resin 11. Here, although the first semiconductor chip 4 is larger than the second semiconductor chip 7 mounted thereon, the circuit pattern 8 extends to the peripheral edge of the second semiconductor chip 7, and the second semiconductor chip 7 is It is formed so as to be closer. Here, the inner lead 3 is connected to the outer lead 12 and is integrally supported by the tie bar 13. The first semiconductor chip has the entire surface covered with the insulating film 14. Note that the circuit pattern 8 is omitted in FIG. 2 for the sake of clarity, and FIG.

【0023】次にこの半導体装置の製造方法について説
明する。
Next, a method of manufacturing this semiconductor device will be described.

【0024】まず、4−2アロイからなる条材等を出発
材料とし、通常のプレス加工法によって形状加工を行っ
た後、必要に応じてメッキ工程を経てリードフレームを
形成する。
First, a strip material or the like made of 4-2 alloy is used as a starting material, shape processing is performed by an ordinary press processing method, and then a lead frame is formed through a plating step if necessary.

【0025】第1および第2の半導体チップは通常の方
法で形成されるが、これらのうち第1の半導体チップは
図3に説明図を示すように、表面全体をスクリーン印刷
法により絶縁膜14で被覆するとともに周縁部に回路パ
ターン8を形成しておく。
The first and second semiconductor chips are formed by a usual method. Among them, the first semiconductor chip has an insulating film 14 formed on the entire surface by screen printing as shown in an explanatory view of FIG. And the circuit pattern 8 is formed on the peripheral portion.

【0026】次いでこのリードフレームのダイパッド1
の表面に、絶縁性ペースト5を介して第1の半導体チッ
プ4を搭載する。
Next, the die pad 1 of this lead frame
The first semiconductor chip 4 is mounted on the surface of the via the insulating paste 5.

【0027】続いてこの第1の半導体チップ上に絶縁性
ペースト6を介して第2の半導体チップ7を搭載する。
Subsequently, the second semiconductor chip 7 is mounted on the first semiconductor chip with the insulating paste 6 interposed therebetween.

【0028】第1および第2のボンディングワイヤ9
b,9cを介してボンディングを行った後、封止用の樹
脂11で封止する。なお、この例では、この第2のボン
ディングワイヤ9cは回路パターン8の端縁または第1
の半導体チップのボンディングパッドBPと、インナー
リード3との間を交互に接続している。
First and second bonding wires 9
After bonding is performed through b and 9c, the resin 11 for sealing is used for sealing. In this example, the second bonding wire 9c is the edge of the circuit pattern 8 or the first bonding wire 9c.
The bonding pads BP of the semiconductor chip and the inner leads 3 are alternately connected.

【0029】最後に、タイバー13を切除し、アウター
リード12を成形して本発明の半導体装置が完成する。
Finally, the tie bar 13 is cut off and the outer leads 12 are molded to complete the semiconductor device of the present invention.

【0030】この半導体装置によれば、第1の半導体チ
ップ4の表面に絶縁膜14を介して形成された回路パタ
ーン8が、第2の半導体チップ7の近傍まで伸長してい
るため、第2の半導体チップ7に接続するボンディング
ワイヤ9bは短くなり、ボンディングワイヤの切断や、
チップの破損を招くことがないため、樹脂封止が容易
で、実装作業性が高いものとなる。また、リードフレー
ムの片面側に半導体チップを積層しているため、樹脂封
止が容易である。
According to this semiconductor device, the circuit pattern 8 formed on the surface of the first semiconductor chip 4 via the insulating film 14 extends to the vicinity of the second semiconductor chip 7, and thus the second semiconductor chip 4 is formed. The bonding wire 9b connected to the semiconductor chip 7 becomes short,
Since the chip is not damaged, resin sealing is easy and mounting workability is high. Further, since the semiconductor chips are laminated on one side of the lead frame, resin sealing is easy.

【0031】また、半導体チップ搭載部をアルミナセラ
ミックや銅などの放熱板で構成すれば、放熱性がさらに
向上する。また、この放熱板の裏面を封止樹脂から露呈
せしめ、放熱性を高めるようにすることも可能となる。
Further, if the semiconductor chip mounting portion is composed of a heat dissipation plate made of alumina ceramic, copper or the like, heat dissipation is further improved. It is also possible to expose the back surface of this heat dissipation plate from the sealing resin to enhance heat dissipation.

【0032】このように、本発明によれば、半導体装置
の高集積化に対応して、リード幅、リード間隔共に微細
化が進んでも、変形を生じることなく良好に保護せしめ
られる。そして、さらにボンディングワイヤを短くする
ことができ、短絡や接続不良を生じることもない。ま
た、樹脂封止に際しても、樹脂の重みで変形したりする
ことなく信頼性の高い半導体装置を提供することが可能
となる。
As described above, according to the present invention, the semiconductor device can be protected well without being deformed even if the lead width and the lead interval are miniaturized in response to the higher integration of the semiconductor device. Further, the bonding wire can be further shortened, and neither short circuit nor poor connection will occur. In addition, it is possible to provide a highly reliable semiconductor device without being deformed by the weight of the resin even when the resin is sealed.

【0033】また、リードフレームの出発材料として4
−2アロイを用いたが、銅材等他の材料を用いてもよ
く、また成型方法としてもプレス法に限定されることな
くエッチング法等他の方法を用いても良いことはいうま
でもない。
As a starting material for the lead frame, 4
-Although 2 alloy was used, it goes without saying that other materials such as a copper material may be used, and the molding method is not limited to the pressing method and other methods such as an etching method may be used. .

【0034】なお、前記実施例では第2の半導体チップ
は第1の半導体チップよりも小さく形成したが、同じ程
度あるいは上側に位置する第2の半導体チップの方が下
側に位置する第1の半導体チップよりも大きい場合に
は、第1の半導体チップ上に、回路パターン形成領域を
残すようにずらして第2の半導体チップを載置し、同様
に接続すればよい。
Although the second semiconductor chip is formed smaller than the first semiconductor chip in the above-described embodiment, the second semiconductor chip located at the same level or at the upper side is the first semiconductor chip located at the lower side. If it is larger than the semiconductor chip, the second semiconductor chip may be placed on the first semiconductor chip with a shift so as to leave the circuit pattern forming region, and the second semiconductor chip may be similarly connected.

【0035】また、前記第1の実施例では第2の半導体
チップはワイヤボンディングにより回路パターン8に接
続したが、本発明の第2の実施例として図4に示すよう
に、回路パターン8の先端が第2の半導体チップ7の周
縁部の真下まで伸長するように形成し、第2の半導体チ
ップ7は、前記回路パターンの先端上に、素子形成面側
表面が対向するようにフェイスダウンでダイレクトボン
ディングにより、直接接続するようにしてもよい。
Although the second semiconductor chip is connected to the circuit pattern 8 by wire bonding in the first embodiment, as shown in FIG. 4 as the second embodiment of the present invention, the tip of the circuit pattern 8 is formed. Is formed so as to extend directly under the peripheral edge of the second semiconductor chip 7, and the second semiconductor chip 7 is directly face down on the tip of the circuit pattern so that the element formation surface side surface faces it. You may make it connect directly by bonding.

【0036】さらにまた、図5に本発明の第3の実施例
を示すように、第1の半導体チップ4も、インナーリー
ド3の先端上に、素子形成面側表面が対向するようにダ
イレクトボンディングにより、直接接続するようにして
もよい。この場合、第1の半導体チップ4の裏面すなわ
ち非素子形成面側の周縁部に絶縁膜14を介して回路パ
ターン8が形成され、この回路パターン8上に第2の半
導体チップ7が絶縁ペースト6を介して固着され、ボン
ディングワイヤ9bを介して回路パターン8との接続が
達成されている。また回路パターン8の他端とリードフ
レームとの接続はボンディングワイヤ9cを介して達成
される。
Further, as shown in FIG. 5 as a third embodiment of the present invention, the first semiconductor chip 4 is also directly bonded on the tip of the inner lead 3 so that the surface on the element forming surface faces. Therefore, the connection may be made directly. In this case, the circuit pattern 8 is formed on the back surface of the first semiconductor chip 4, that is, the peripheral portion on the non-element formation surface side via the insulating film 14, and the second semiconductor chip 7 is covered with the insulating paste 6 on the circuit pattern 8. And is connected to the circuit pattern 8 via the bonding wire 9b. Further, the connection between the other end of the circuit pattern 8 and the lead frame is achieved via the bonding wire 9c.

【0037】この構成では、第1および第2の半導体チ
ップは裏面が熱的に接触するように実装することができ
るため、常に同一温度に維持することができ、第1およ
び第2の半導体チップの熱特性が異なる場合には有効で
ある。ここでは絶縁膜14は回路パターン形成領域にの
み形成し、第2の半導体チップが接触する領域は直接第
1および第2の半導体チップが接触するようにしてお
り、グランドラインに接続するとともに、良好な熱的接
触を達成するようにしている。
In this structure, the first and second semiconductor chips can be mounted so that their back surfaces are in thermal contact with each other, so that they can be always maintained at the same temperature, and the first and second semiconductor chips can be maintained. It is effective when the thermal characteristics of are different. Here, the insulating film 14 is formed only in the circuit pattern formation region, and the region in which the second semiconductor chip is in contact is in direct contact with the first and second semiconductor chips, and is connected to the ground line and is good. To achieve good thermal contact.

【0038】また、図6に本発明の第4の実施例を示す
ように、第1の半導体チップ4をフェースダウンで接続
するとともに、回路パターン8の先端を第2の半導体チ
ップ7の周縁部の真下まで伸長するように形成し、第2
の半導体チップを、素子形成面側表面が対向するように
フェイスダウンでダイレクトボンディングにより、回路
パターン8に直接接続するようにしてもよい。ここで回
路パターン8の他端とリードフレームとの接続はボンデ
ィングワイヤ9cを介して行っている。
Further, as shown in FIG. 6 as a fourth embodiment of the present invention, the first semiconductor chip 4 is connected face down and the tip of the circuit pattern 8 is connected to the peripheral portion of the second semiconductor chip 7. Formed to extend just below the
The semiconductor chip may be directly connected to the circuit pattern 8 by face-down direct bonding so that the surfaces on the element formation surface face each other. Here, the other end of the circuit pattern 8 and the lead frame are connected via a bonding wire 9c.

【0039】また、図5に示した第3の実施例および図
6に示した第4の実施例では、回路パターン8の他端と
リードフレームとの接続はボンディングワイヤ9cを介
して行うようにしたが、回路パターン8側から第1の半
導体チップ表面側に到達するような拡散層等を形成し、
回路パターン8に接続するボンディングパッドを表面側
に形成するようにすれば、ボンディングワイヤは不要と
なる。
Further, in the third embodiment shown in FIG. 5 and the fourth embodiment shown in FIG. 6, the other end of the circuit pattern 8 and the lead frame are connected via the bonding wire 9c. However, a diffusion layer or the like reaching from the circuit pattern 8 side to the first semiconductor chip front surface side is formed,
If the bonding pad connected to the circuit pattern 8 is formed on the front surface side, the bonding wire becomes unnecessary.

【0040】なお、回路パターンの形成はスクリーン印
刷により行う方法の他、薄膜法による形成あるいは、ま
た、ポリイミドフィルム上に薄膜パターンを形成したも
のを挾み込む方法も適用可能である。
In addition to the method of forming the circuit pattern by screen printing, a method of forming by a thin film method or a method of sandwiching a thin film pattern formed on a polyimide film is also applicable.

【0041】また、前記実施例では、リードフレームを
用いた実装について説明したが、ポリイミドフィルムな
どの絶縁性フィルムに回路パターンを形成したいわゆる
TAB基板を用いて実装するようにしてもよいことはい
うまでもない。
Further, in the above embodiment, the mounting using the lead frame has been described, but it is also possible to mount using a so-called TAB substrate in which a circuit pattern is formed on an insulating film such as a polyimide film. There is no end.

【0042】さらに、ダイレクトボンディングを行う箇
所には、リードフレーム側または回路パターン側あるい
は、半導体チップ側にバンプを形成しておくのが望まし
い。
Further, it is desirable to form bumps on the lead frame side, the circuit pattern side, or the semiconductor chip side where direct bonding is to be performed.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、多ピンで高速かつ実装が容易で信頼性の優れた積層
型半導体装置を提供することが可能となる。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a laminated semiconductor device having a large number of pins, high speed, easy mounting, and excellent reliability.

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

【図1】本発明実施例の半導体装置の断面図FIG. 1 is a sectional view of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明実施例の半導体装置の上面説明図FIG. 2 is an explanatory top view of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

【図3】同半導体装置の一部拡大説明図FIG. 3 is a partially enlarged explanatory view of the semiconductor device.

【図4】本発明の第2の実施例の半導体装置の断面図FIG. 4 is a sectional view of a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3の実施例の半導体装置の断面図FIG. 5 is a sectional view of a semiconductor device according to a third embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第4の実施例の半導体装置の断面図FIG. 6 is a sectional view of a semiconductor device according to a fourth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ダイパッド 2 リードフレーム 3 インナーリード 4 第1の半導体チップ 5 絶縁性接着剤 6 絶縁性接着剤 7 第2の半導体チップ 8 回路パターン 9b ボンディングワイヤ 9c ボンディングワイヤ 10 サポートバー 11 封止樹脂 12 アウタリード 13 タイバー 14 絶縁膜 1 Die Pad 2 Lead Frame 3 Inner Lead 4 First Semiconductor Chip 5 Insulating Adhesive 6 Insulating Adhesive 7 Second Semiconductor Chip 8 Circuit Pattern 9b Bonding Wire 9c Bonding Wire 10 Support Bar 11 Sealing Resin 12 Outer Lead 13 Tie Bar 14 Insulating film

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体チップ搭載部と、 前記半導体チップ搭載部に搭載された第1の半導体チッ
プと、 前記第1の半導体チップの表面の一部の領域を露呈せし
めるように、前記第1の半導体チップ表面に絶縁膜を介
して積層された第2の半導体チップと、 前記領域に絶縁膜を介して形成された回路パターンと、 前記第1の半導体チップに接続せしめられた複数のイン
ナ−リ−ドと、各インナ−リ−ドに連設されたアウタ−
リ−ドとを具備したリードフレームと、 を具備し、 前記第2の半導体チップは前記回路パターンを介して前
記リードフレームに接続されていることを特徴とする半
導体装置。
1. A semiconductor chip mounting portion, a first semiconductor chip mounted on the semiconductor chip mounting portion, and the first semiconductor chip so as to expose a partial region of a surface of the first semiconductor chip. A second semiconductor chip laminated on the surface of the semiconductor chip via an insulating film, a circuit pattern formed on the region via an insulating film, and a plurality of inner layers connected to the first semiconductor chip. -And an outer connected to each inner lead
And a lead frame including a lead, wherein the second semiconductor chip is connected to the lead frame through the circuit pattern.
【請求項2】 前記半導体チップ搭載部は、放熱板であ
ることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor chip mounting portion is a heat dissipation plate.
【請求項3】 前記第2の半導体チップは、前記第1の
半導体チップよりも小さく、前記回路パターンの先端は
前記第2の半導体チップの周縁近傍まで伸長するように
構成されていることを特徴とする請求項1に記載の半導
体装置。
3. The second semiconductor chip is smaller than the first semiconductor chip, and the tip of the circuit pattern is configured to extend to the vicinity of the peripheral edge of the second semiconductor chip. The semiconductor device according to claim 1.
【請求項4】 前記回路パターンの先端は前記第2の半
導体チップの周縁部の真下まで伸長するように形成さ
れ、 前記第2の半導体チップは、前記回路パターンの先端上
に、素子形成面側表面が対向するようにフェイスダウン
でダイレクトボンディングにより、直接接続されている
ことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
4. The tip of the circuit pattern is formed so as to extend right below the peripheral edge of the second semiconductor chip, and the second semiconductor chip is on the tip of the circuit pattern on the element formation surface side. 2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor devices are directly connected by face-down direct bonding so that their surfaces face each other.
【請求項5】 複数のインナ−リ−ドと、各インナ−リ
−ドに連設されたアウタ−リ−ドとを具備したリードフ
レームと、 前記インナーリードの先端上に、素子形成面側表面が対
向するようにフェイスダウンでダイレクトボンディング
により、直接接続され、非素子形成面側の周縁部に回路
パターンが形成された第1の半導体チップと、 前記第1の半導体チップの前記回路パターンを露呈せし
めるように、前記第1の半導体チップの前記非素子形成
面側表面に積層された第2の半導体チップとを具備し、 前記第2の半導体チップは前記回路パターンを介して前
記リードフレームに接続されていることを特徴とする半
導体装置。
5. A lead frame provided with a plurality of inner leads and an outer lead connected to each inner lead, and an element forming surface side on the tips of the inner leads. A first semiconductor chip which is directly connected by face-down direct bonding so that the surfaces are opposed to each other, and a circuit pattern is formed on the peripheral portion on the non-element formation surface side; and the circuit pattern of the first semiconductor chip. A second semiconductor chip stacked on the non-element forming surface side surface of the first semiconductor chip so as to expose the second semiconductor chip to the lead frame via the circuit pattern. A semiconductor device which is connected.
【請求項6】 前記回路パターンの先端は前記第2の半
導体チップの周縁部の真下まで伸長するように形成さ
れ、 前記第2の半導体チップは、前記回路パターンの先端上
に、素子形成面側表面が対向するようにフェイスダウン
でダイレクトボンディングにより、直接接続されている
ことを特徴とする請求項5に記載の半導体装置。
6. The tip of the circuit pattern is formed so as to extend to just below the peripheral edge of the second semiconductor chip, and the second semiconductor chip is on the tip of the circuit pattern on the element formation surface side. The semiconductor device according to claim 5, wherein the semiconductor devices are directly connected by face-down direct bonding so that their surfaces face each other.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6812575B2 (en) 2000-08-29 2004-11-02 Nec Corporation Semiconductor device
US7132738B2 (en) 2001-12-28 2006-11-07 Seiko Epson Corporation Semiconductor device having multiple semiconductor chips stacked in layers and method for manufacturing the same, circuit substrate and electronic apparatus
JP2009088557A (en) * 2008-12-15 2009-04-23 Nec Electronics Corp Semiconductor device
JP2009260373A (en) * 2009-07-27 2009-11-05 Fujitsu Microelectronics Ltd Semiconductor device, its method for manufacturing, and semiconductor substrate
JP2012089904A (en) * 2012-02-10 2012-05-10 Fujitsu Semiconductor Ltd Semiconductor device and method of manufacturing the same

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