JPH1041454A - マルチチップパッケージ構造 - Google Patents

マルチチップパッケージ構造

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JPH1041454A
JPH1041454A JP8191745A JP19174596A JPH1041454A JP H1041454 A JPH1041454 A JP H1041454A JP 8191745 A JP8191745 A JP 8191745A JP 19174596 A JP19174596 A JP 19174596A JP H1041454 A JPH1041454 A JP H1041454A
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semiconductor
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pads
pad
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JP8191745A
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Masahiko Matsuo
昌彦 松尾
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NEC Corp
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NEC Corp
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    • H01L2224/04Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
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  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
  • Dram (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 マルチチップパッケージ構造において、チッ
プパッド寸法を封入樹脂短手方向寸法の1/2の長さの
正方形より大きく設定し、かつ、チップパッド辺を外部
リード端子の整列方向に対して傾斜させることで、余分
の内部リード引き回し部分を不要とし、ボンディングワ
イヤ長を短縮し、半導体ICチップのボンディングパッ
ド配置に制約を生ずることなく搭載可能半導体ICチッ
プ面積を最大で2倍にする。 【解決手段】 複数の半導体ICチップd1、d2を搭
載するチップパッド104、104′を有している。チ
ップパッド104、104′が、内部リード端子103
の列に対向し、かつ外部リード端子102の整列方向に
対して傾斜する辺を有している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ICチップ
を複数個搭載するパッケージのリードフレームに関す
る。
【0002】
【従来の技術】近年、アナログ信号処理とディジタル信
号処理とを混在させたシステムICが多用されるように
なり、信号干渉低減や機能に応じた半導体ICチップ製
造プロセスの使い分けの必要性から、複数の半導体IC
チップを1つのパッケージアセンブルするマルチチップ
ICが提案および実用されている。
【0003】例えば、特開平5−55452号公報で
は、単一パッケージ内に2個の半導体ICチップを搭載
した例が示されている。この際に用いられるマルチチッ
プパッケージ構造の一般的な2種類を、図4および図5
に示す。また、単一の半導体ICチップをパッケージア
センブルする際に用いられるリードフレームの一般的な
形状を図6に示す。
【0004】図4、、5、6のそれぞれにおいて、符号
401、501、601は封入樹脂充填部分、402、
502、602は外部リード端子、403、503、6
03は内部リード端子である。符号404、404′、
504、504′、604が半導体ICを搭載接着する
チップパッドである。
【0005】図4、6において、符号d1は小型の半導
体ICチップを示す。図5において、符号d2は大型の
半導体ICチップを示す。
【0006】図4、5において、符号w1は内部リード
と半導体電極とを接続するボンディングワイヤ、符号p
1は半導体IC内に設けられるボンディングワイヤとの
接続のためのボンディングパッドである。どちらも、図
示の繁雑さを避けるために、一部分の図示を省略してい
る。
【0007】半導体ICチップは、チップパッドに対し
て、はみ出すことのないように接着される。尚、図4、
図5に示すような封入樹脂充填部分401、501の矩
形二辺に対して外部リード端子402、502が二辺に
整列突出するパッケージをSOP(Single Ou
tline Package、以下SOP)、同様に図
6のような外部リード端子602が矩形四辺に整列突出
するパッケージをQFP(Quad Flat Pac
kage、以下QFP)と呼ぶ。
【0008】図4に示すように、従来のリードフレーム
において、チップパッドの形状は、搭載する半導体IC
チップの形状に合わせて矩形状に形成され、IC入出力
端子への寄生インダクタンス効果を避けるため、ボンデ
ィングワイヤの長さを極力短くするよう、内部リード端
子を延在させた上で、外部リード端子の整列方向に平行
する辺を持つよう形成している。複数の半導体ICチッ
プを同一パッケージにアセンブルする場合は、主にSO
Pを用い、図4に示すごとく、チップパッドを分離して
内部リード端子403をチップパッド間に引き込む様な
配置とする。また、図5に示すように、大型の半導体I
Cチップを搭載する場合は、大型のチップパッド50
4、504′の辺を内部リード端子503の列の端部に
平行になるように配置する。一方、単一の半導体ICチ
ップをアセンブルする際に用いられるリードフレーム
は、より少ないパッケージ体積で、多くのピン数を得る
ために、図6のQFPがよく用いられている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】単一半導体ICチップ
搭載のQFP構造では、矩形形状を呈する封入樹脂充填
部分の四辺方向より内部リード端子を延在させることが
可能であり、チップパッドを大型化できるが、複数(例
えば、上記従来例のごとく、2個)の半導体ICチップ
を搭載する従来のマルチチップパッケージ構造では、以
下に述べる問題点がある。
【0010】半導体ICチップのボンディングパッド
は、その仕様に基づき、半導体ICチップ内回路配置に
対して半導体ICチップの四辺近傍に各々配置する。し
たがって、図4に示すようなリードフレームのように、
半導体ICチップを搭載接着するチップパッドに対し
て、内部リード端子各々を半導体ICチップの各辺に極
力均等に配置する。この内部リード端子配置により、マ
ルチチップパッケージ構造のチップパッドの大きさは、
パッケージ寸法と、特にチップパッド間に内部リード端
子が挟まる間隔寸法で制限される。
【0011】また、図5に示すようなリードフレームの
ように、チップパッドを大きく配置し、チップパッド間
に内部リード端子を配置しない場合は、内部リード端子
列に対向しない半導体ICの二辺に存在するボンディン
グパッドからのボンディングワイヤは互いに近接して配
置され、接触による短絡を起こしやすい。
【0012】したがって、従来のマルチチップパッケー
ジ構造では、半導体ICチップ間の対向する辺近傍での
内部リード端子とボンディングパッドのワイヤボンディ
ング技術に関して次の問題が生ずる。
【0013】(1)内部リード端子配置がチップパッド
サイズを制限し、大型半導体ICチップを搭載できな
い。
【0014】(2)大型チップパッドを使用するマルチ
チップパッケージ構造では、チップパッド対向領域に内
部リード端子配置ができず、対向二辺には、近接したボ
ンディングパッドを配置できず、配置してもボンディン
グワイヤ長が長くなり寄生インダクタンスが増す。
【0015】また、解決手段例として、特開平5−55
452号公報で示されるように、チップパッド両面に各
々半導体ICチップを搭載する方法もある。本技術は、
複数の大型半導体ICチップを搭載するには効果的であ
るが、アセンブリ工程内の半導体ICチップ接着工程が
複雑となり、アセンブリ歩留の悪化、アセンブリ装置の
高額化により、単体ICアセンブリに比べコスト高とな
る。
【0016】本発明の課題は、余分の内部リード引き回
し部分が不要であり、半導体ICチップを搭載する際に
ボンディングパッド配置に制約を生ずることがなく、搭
載半導体ICチップ面積を拡大できるマルチチップパッ
ケージ構造を提供することである。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、複数の
半導体ICチップを搭載するチップパッドを有し、少く
とも1つの前記チップパッドは、内部リード端子の列に
対向し、かつ外部リード端子の整列方向に対して傾斜す
る辺を有していることを特徴とするマルチチップパッケ
ージ構造が得られる。
【0018】本発明によればまた、前記チップパッド
は、矩形形状を呈する封入樹脂充填部分の短辺の1/2
の長さを一辺とする正方形を包含する大きさであること
を特徴とする前記マルチチップパッケージ構造が得られ
る。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態によるマルチチップパッケージ構造を説明す
る。
【0020】[実施の形態1]図1は、本発明の実施の
形態1によるマルチチップパッケージ構造を示す図であ
る。図2は、チップパッドの封入樹脂充填部分に対する
相対的大きさを模式的に示す図である。
【0021】図1中、符号101は、封入樹脂充填部
分、102は外部リード端子、103は内部リードであ
り、それぞれ列を成している。符号104、104′
は、半導体ICを搭載接着するチップパッドである。ま
た、符号d2は大型の半導体ICチップ、p1はボンデ
ィングパッド、w1はボンディングワイヤであり、従来
例と同符号を付している。
【0022】図2において、符号201は、封入樹脂充
填部分寸法から決定される平行四辺形領域を示す。符号
202は、平行四辺形領域201に搭載可能な半導体I
Cチップ領域を示す。符号203は、半導体ICチップ
領域202をチップパッドとみなし、従来のチップパッ
ド辺方向に平行な配置とした場合の領域を示す。符号2
04は、チップパッド辺を傾斜したことによる効果の得
られる最小のチップパッド領域を示す。
【0023】尚、平行四辺形領域201は平行四辺形
(菱形)であるが、搭載する半導体ICチップは矩形で
ある。このため、大型の半導体ICチップの場合、即
ち、平行四辺形領域201の平行四辺形に内接する円に
包含されない場合には、チップパッド辺と同様に、外部
リード端子102の整列方向に対して傾斜した状態に搭
載接着する。
【0024】図1で示すように、チップパッドを傾斜
し、半導体ICチップを同様に傾斜搭載すると、図2に
模式的に示すように、チップパッド間にはチップパッド
辺の傾斜角に応じた三角形状の空隙2−a、2−bがで
き、その空隙を利用して半導体ICチップ近傍まで内部
リード端子を延在させることができる。ここで、半導体
ICチップ領域202の辺の部分A(半導体ICチップ
の外周の1/8部分)が見込む外部リード端子部分B
は、領域203(半導体ICチップの外周の1/8部
分)が見込む外部リード端子部分Dよりも広いので、よ
り多くの内部リード端子をチップパッド方向へ延在で
き、かつ内部リード端子とボンディングパッドとを結ぶ
各ボンディングワイヤ長が短縮される。
【0025】また、最小のチップパッド領域204と半
導体ICチップ領域202で同様に比較すると、部分
A、B、C、Dの関係はB=Dとなり、傾斜の有無に拘
らず、内部リード端子の延在機会は同等となる。このと
き、最小のチップパッド領域204の正方形一辺の寸法
は、半導体ICチップ領域202の対角線寸法、即ち、
封入樹脂充填部分短手方向長の1/2である。また、半
導体ICチップ領域202と最小のチップパッド領域2
04との面積比は2であるから、封入樹脂充填部分の寸
法を一定とすると、ボンディングパッドの配置を任意に
設計した半導体ICチップの搭載サイズ比は、最大2と
なることがわかる。
【0026】尚、実際のチップパッドに対して、搭載す
る半導体ICチップのサイズはチップパッドに内包さ
れ、ボンディングワイヤのインダクタンス効果が無視で
きるのであれば、その大きさは問わない。
【0027】前述の実施例ではSOPを例に示している
が、他のパッケージ形態に適用利用することもできる。
また、前述の実施例ではチップパッド領域を正方形とし
た場合で説明したが、容易に類推できるように、チップ
パッドが一般の多角形であっても、同様に本発明を適用
できる。
【0028】[実施の形態2]図3は、本発明の実施の
形態2によるマルチチップパッケージ構造を示してい
る。符号304、304′はチップパッドであり、五角
形形状を呈している。
【0029】尚、図中、符号301は封入樹脂充填部
分、302は外部リード端子、303は内部リード端
子、d1、d2は半導体ICチップ、p1はボンディン
グパッド、w1はボンディングワイヤである。
【0030】QFPでは、矩形状を呈する封入樹脂充填
部分全ての辺にて外部リード端子が突出するので、チッ
プパッドを五角形形状として、封入樹脂充填部分301
の短辺に対しては、チップパッド辺を平行に対向させ、
半導体ICチップd1、d2近傍まで内部リード端子3
03を延在させている。本例のチップパッド形状の場合
には、各外部リード端子302の電気的機能仕様、およ
び半導体ICチップ各ボンディングパッドの電気的機能
を考慮し、半導体ICチップの搭載角度や搭載位置を決
定する。図3では、半導体ICチップd1、d2の二つ
を互いに45度の角度をもって配置する場合を示した
が、半導体ICチップの搭載角度はボンディングワイヤ
長等を考慮して任意に決められるものであり、本例に制
約されるものではない。
【0031】
【発明の効果】本発明によるマルチチップパッケージ構
造は、複数の半導体ICチップを搭載するチップパッド
を有し、少くとも1つのチップパッドが、内部リード端
子の列に対向し、かつ外部リード端子の整列方向に対し
て傾斜する辺を有しているため、従来は、チップパッド
同士の対向する辺が平行であることにより、チップパッ
ドサイズが制約されていたものが、余分の内部リード引
き回し部分が不要となるため、半導体ICチップを搭載
する際にボンディングパッド配置に制約を生ずることな
く搭載半導体ICチップ面積を最大で従来の2倍にする
ことができる。
【0032】したがって、より大型の半導体ICチップ
を同一外形のパッケージに搭載できるようになり、小型
高機能のマルチチップICが実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1によるマルチチップパッ
ケージ構造を示す図である。
【図2】マルチチップパッケージ構造の寸法模式図であ
る。
【図3】本発明の実施の形態2によるマルチチップパッ
ケージ構造を示す図である。
【図4】従来例によるマルチチップパッケージ構造を示
す図である。
【図5】従来例によるマルチチップパッケージ構造を示
す図である。
【図6】従来のQFPリードフレーム例を示す図であ
る。
【符号の説明】
101、301 封入樹脂充填部分 102、302 外部リード端子 103、303 内部リード端子 104、104′、304、304′ チップパッド 201 平行四辺形領域 202 半導体ICチップ領域 203 領域 204 最小のチップパッド領域 401、501、601 封入樹脂充填部分 402、502、602 外部リード端子 403、503、603 内部リード端子 404、404′、504、504′、604 チッ
プパッド

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の半導体ICチップを搭載するチッ
    プパッドを有し、少くとも1つの前記チップパッドは、
    内部リード端子の列に対向し、かつ外部リード端子の整
    列方向に対して傾斜する辺を有していることを特徴とす
    るマルチチップパッケージ構造。
  2. 【請求項2】 前記チップパッドは、矩形形状を呈する
    封入樹脂充填部分の短辺の1/2の長さを一辺とする正
    方形を包含する大きさであることを特徴とする請求項1
    に記載のマルチチップパッケージ構造。
JP8191745A 1996-07-22 1996-07-22 マルチチップパッケージ構造 Pending JPH1041454A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011066327A (ja) * 2009-09-18 2011-03-31 Seiko Instruments Inc 樹脂封止型半導体装置及びその製造方法
JP2015088548A (ja) * 2013-10-29 2015-05-07 株式会社リコー 面発光レーザアレイ

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19980909