JPH11186491A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
半導体装置及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ミラー反転位置にパッドを設けることで、同
じ回路のICでも2種類作成しなければならない。 【解決手段】 配線基板の表面及び裏面に半導体チップ
が搭載されており、上記配線基板に設けられたスルーホ
ールを介して、所定の配線パターンが上記半導体チップ
同士を電気的に接続し、且つ、配線基板の表面及び裏面
に搭載された半導体チップの内、一方の半導体チップは
回路形成面が上記配線基板側に位置し、フェイスダウン
ボンディング法により上記配線パターンと接続され、他
方の半導体チップは回路が形成されていない面が上記配
線基板側に位置し、ワイヤーボンディング法により上記
配線パターンと接続されている。
じ回路のICでも2種類作成しなければならない。 【解決手段】 配線基板の表面及び裏面に半導体チップ
が搭載されており、上記配線基板に設けられたスルーホ
ールを介して、所定の配線パターンが上記半導体チップ
同士を電気的に接続し、且つ、配線基板の表面及び裏面
に搭載された半導体チップの内、一方の半導体チップは
回路形成面が上記配線基板側に位置し、フェイスダウン
ボンディング法により上記配線パターンと接続され、他
方の半導体チップは回路が形成されていない面が上記配
線基板側に位置し、ワイヤーボンディング法により上記
配線パターンと接続されている。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置及びそ
の製造方法に関するものであり、特に、マルチチップモ
ジュールとして複数個のICチップが実装された半導体
装置及びその製造方法に関するものである。
の製造方法に関するものであり、特に、マルチチップモ
ジュールとして複数個のICチップが実装された半導体
装置及びその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図3は、特開平6−112401号公報
に記載の第1の従来技術の斜視図である。図3に示すよ
うに、第1の従来技術においては、向かい合わせのIC
チップをバンプで電気的に接続し、基板とはワイヤによ
って接続するものである。また、ワイヤ部分が長くなる
場合にICチップ上に伝送線路を設けたり、伝送線路を
フィルムキャリアによって作成したものもある。
に記載の第1の従来技術の斜視図である。図3に示すよ
うに、第1の従来技術においては、向かい合わせのIC
チップをバンプで電気的に接続し、基板とはワイヤによ
って接続するものである。また、ワイヤ部分が長くなる
場合にICチップ上に伝送線路を設けたり、伝送線路を
フィルムキャリアによって作成したものもある。
【0003】図3に示すように、異なるICチップを向
かい合わせに両方のチップのパッドをバンプで接続し、
基板への信号をワイヤ、ICチップ上のパターン、フィ
ルムキャリアで接続するものである。
かい合わせに両方のチップのパッドをバンプで接続し、
基板への信号をワイヤ、ICチップ上のパターン、フィ
ルムキャリアで接続するものである。
【0004】さらに詳しくは、チップIC1は、回路側
の面CSが上に向けられ、回路側の面CSと反対の面が
下側に向けられ、配線基板PBのくりぬかれた部分にチ
ップIC1全体が収納され、チップIC1の回路側の面
CSには信号端子パッドP11、P12と電源パッドP
3とが設けられ、チップIC1の回路側の面CSと反対
の面がグランドGNDに接続されている。電源端子パッ
ドP3はチップIC1の回路側の面CSであってチップ
IC2と重ならない領域に設けられ、ボンディングワイ
ヤWを介して電源線D1に接続されている。
の面CSが上に向けられ、回路側の面CSと反対の面が
下側に向けられ、配線基板PBのくりぬかれた部分にチ
ップIC1全体が収納され、チップIC1の回路側の面
CSには信号端子パッドP11、P12と電源パッドP
3とが設けられ、チップIC1の回路側の面CSと反対
の面がグランドGNDに接続されている。電源端子パッ
ドP3はチップIC1の回路側の面CSであってチップ
IC2と重ならない領域に設けられ、ボンディングワイ
ヤWを介して電源線D1に接続されている。
【0005】チップIC2は、その回路側の面CSが下
に向けられ、その回路側の面CSに信号端子パッドP2
1、P22が設けられ、回路側の面CSと反対の面に信
号端子パッドP4が設けれられている。チップIC2は
フリップチップ接続するバンプBを介して、チップIC
1の上に重ねられている。
に向けられ、その回路側の面CSに信号端子パッドP2
1、P22が設けられ、回路側の面CSと反対の面に信
号端子パッドP4が設けれられている。チップIC2は
フリップチップ接続するバンプBを介して、チップIC
1の上に重ねられている。
【0006】つまり、ICチップIC1とIC2とを対
向させて重ね合わせたときに、互いに接続されるパッド
P11とP21とが対向するように、また、パッドP1
2とP22とが対向するように、パッドP11とP21
との配置及びパッドP12とP22との配置が予め決め
られている。
向させて重ね合わせたときに、互いに接続されるパッド
P11とP21とが対向するように、また、パッドP1
2とP22とが対向するように、パッドP11とP21
との配置及びパッドP12とP22との配置が予め決め
られている。
【0007】また、チップIC2のパッドP22とP4
との間にスルーホールSHが設けられている。また、パ
ッドP4は、ボンディングワイヤW1を介して配線基板
PBの伝送線路T1と接続されている。配線基板PB上
の伝送線路T1は重ね合わせではなく平面的に配置され
たICチップ間(又はICチップとICパッケージのリ
ードとの間)で信号を伝送する線路である。尚、配線基
板PBの下面はチップIC1の下面と同様にすべてグラ
ンドGNDに接続されている。
との間にスルーホールSHが設けられている。また、パ
ッドP4は、ボンディングワイヤW1を介して配線基板
PBの伝送線路T1と接続されている。配線基板PB上
の伝送線路T1は重ね合わせではなく平面的に配置され
たICチップ間(又はICチップとICパッケージのリ
ードとの間)で信号を伝送する線路である。尚、配線基
板PBの下面はチップIC1の下面と同様にすべてグラ
ンドGNDに接続されている。
【0008】また、図4は、特開平4−28260号公
報に記載の2の従来技術の断面図である。図4におい
て、30は第1の半導体チップ、31は導電性バンプ、
32は第1の熱可塑性樹脂、33は基板、34は第2の
熱可塑性樹脂、35は第2の半導体チップ、36はワイ
ヤ、37はアルミ電極部、38は配線電極、39は封止
材料を示す。図4に示すように、第2の従来技術におい
ては、2個のICチップをフェイスダウン実装とフェイ
スアップ実装とを併用し、フェイスダウン実装はフリッ
プチップ接続で、一方、フェイスアップ接続はワイヤボ
ンディング接続により接続するものである。ともに立体
的にチップを配置することで実装密度の向上を図ってい
る。
報に記載の2の従来技術の断面図である。図4におい
て、30は第1の半導体チップ、31は導電性バンプ、
32は第1の熱可塑性樹脂、33は基板、34は第2の
熱可塑性樹脂、35は第2の半導体チップ、36はワイ
ヤ、37はアルミ電極部、38は配線電極、39は封止
材料を示す。図4に示すように、第2の従来技術におい
ては、2個のICチップをフェイスダウン実装とフェイ
スアップ実装とを併用し、フェイスダウン実装はフリッ
プチップ接続で、一方、フェイスアップ接続はワイヤボ
ンディング接続により接続するものである。ともに立体
的にチップを配置することで実装密度の向上を図ってい
る。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来技術では以下の問題点があった。
従来技術では以下の問題点があった。
【0010】すなわち、2個のICチップを回路形成面
同士、又は回路が形成されていない面同士を向かい合わ
せに搭載し、ICチップのパッドと別のICのパッドを
接続するため、各々ミラー反転位置にパッドを設ける必
要があり、さまざまなICに対して、上述の構成にする
ことは不可能である。また、ミラー反転位置にパッドを
設けることで、同じ回路のICでも2種類作成しなけれ
ばならない。また、一種類のIC使用の場合は、同一信
号(例えば、クロックライン)の接続のため、外部にて
配線の引き回しが必要となり、配線が長くなるという問
題があった。
同士、又は回路が形成されていない面同士を向かい合わ
せに搭載し、ICチップのパッドと別のICのパッドを
接続するため、各々ミラー反転位置にパッドを設ける必
要があり、さまざまなICに対して、上述の構成にする
ことは不可能である。また、ミラー反転位置にパッドを
設けることで、同じ回路のICでも2種類作成しなけれ
ばならない。また、一種類のIC使用の場合は、同一信
号(例えば、クロックライン)の接続のため、外部にて
配線の引き回しが必要となり、配線が長くなるという問
題があった。
【0011】また、向かい合わせでICチップを実装
し、信号線を外部に出すのに、ワイヤ、ICチップ上伝
送線路、フィルムキャリア等を用いている。そのため、
伝送線路としては長くなり、チップ同士を向かい合わせ
てバンプ同士を接続するという特徴があまり意味をもた
なくなっている。
し、信号線を外部に出すのに、ワイヤ、ICチップ上伝
送線路、フィルムキャリア等を用いている。そのため、
伝送線路としては長くなり、チップ同士を向かい合わせ
てバンプ同士を接続するという特徴があまり意味をもた
なくなっている。
【0012】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の本発明の
半導体装置は、配線基板の表面及び裏面に半導体チップ
が搭載されており、上記配線基板に設けられたスルーホ
ールを介して、所定の配線パターンが上記半導体チップ
同士を電気的に接続し、且つ、上記配線基板の表面及び
裏面に搭載された上記半導体チップの内、一方の半導体
チップは回路形成面が上記配線基板側に位置し、他方の
半導体チップは回路が形成されていない面が上記配線基
板側に位置していることを特徴とするものである。
半導体装置は、配線基板の表面及び裏面に半導体チップ
が搭載されており、上記配線基板に設けられたスルーホ
ールを介して、所定の配線パターンが上記半導体チップ
同士を電気的に接続し、且つ、上記配線基板の表面及び
裏面に搭載された上記半導体チップの内、一方の半導体
チップは回路形成面が上記配線基板側に位置し、他方の
半導体チップは回路が形成されていない面が上記配線基
板側に位置していることを特徴とするものである。
【0013】また、請求項2記載の本発明の半導体装置
は、回路形成面が上記配線基板側に位置する上記半導体
チップをフェイスダウンボンディング法により上記配線
パターンと接続され、回路が形成されていない面が上記
配線基板側に位置している上記半導体チップをワイヤー
ボンディング法により上記配線パターンと接続されてい
ることを特徴とする、請求項1記載の半導体装置であ
る。
は、回路形成面が上記配線基板側に位置する上記半導体
チップをフェイスダウンボンディング法により上記配線
パターンと接続され、回路が形成されていない面が上記
配線基板側に位置している上記半導体チップをワイヤー
ボンディング法により上記配線パターンと接続されてい
ることを特徴とする、請求項1記載の半導体装置であ
る。
【0014】更に、請求項3記載の本発明の半導体装置
の製造方法は、請求項2記載の半導体装置の製造方法に
おいて、回路形成面が上記配線基板側に位置する上記半
導体チップをフェイスダウンボンディング法により上記
配線パターンと接続した後、回路が形成されていない面
が上記配線基板側に位置している上記半導体チップをワ
イヤーボンディング法により上記配線パターンと接続す
ることを特徴とする、半導体装置の製造方法である。
の製造方法は、請求項2記載の半導体装置の製造方法に
おいて、回路形成面が上記配線基板側に位置する上記半
導体チップをフェイスダウンボンディング法により上記
配線パターンと接続した後、回路が形成されていない面
が上記配線基板側に位置している上記半導体チップをワ
イヤーボンディング法により上記配線パターンと接続す
ることを特徴とする、半導体装置の製造方法である。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、実施の形態に基づいて本発
明について詳細に説明する。
明について詳細に説明する。
【0016】図1は本発明の一実施の形態の半導体装置
の構造断面図である。図1において、1はICチップ
(ベアチップ)、2は配線基板、3は配線パターン、4
はICチップ上のパッド、5はバンプ、6はワイヤ、7
は配線基板の表面と裏面の信号の接続をするためのスル
ホールを示す。
の構造断面図である。図1において、1はICチップ
(ベアチップ)、2は配線基板、3は配線パターン、4
はICチップ上のパッド、5はバンプ、6はワイヤ、7
は配線基板の表面と裏面の信号の接続をするためのスル
ホールを示す。
【0017】図1に示すように、本発明においては、配
線基板2の表面及び裏面において、ICチップ1を実装
し、一方をワイヤーボンディングによって配線パターン
3と導通し、他方をフェイスダウンボンディングによっ
てバンプ5と配線パターン3とを導通させることを特徴
とする。
線基板2の表面及び裏面において、ICチップ1を実装
し、一方をワイヤーボンディングによって配線パターン
3と導通し、他方をフェイスダウンボンディングによっ
てバンプ5と配線パターン3とを導通させることを特徴
とする。
【0018】配線基板2の表面側に搭載されたICチッ
プ1からの信号は、パッド4と配線パターン3とをワイ
ヤー6で接続することにより、伝達される。配線基板2
の裏面側に搭載されたICチップ1からの信号はフェイ
スダウンボンディングによって、パッド4と配線パター
ン3とを金又は半田等の金属成分で作製されたバンプに
より接続することにより、伝達される。
プ1からの信号は、パッド4と配線パターン3とをワイ
ヤー6で接続することにより、伝達される。配線基板2
の裏面側に搭載されたICチップ1からの信号はフェイ
スダウンボンディングによって、パッド4と配線パター
ン3とを金又は半田等の金属成分で作製されたバンプに
より接続することにより、伝達される。
【0019】ICチップの信号配列はアドレス、データ
信号線など、ほとんど同じ位置にある。特に同一チップ
を2個搭載する場合には信号パッド位置は全く同じにな
る。このため、配線基板2の表面及び裏面に搭載するI
Cチップ1の接続方法をフェイスダウンボンディング法
とワイヤーボンディング法と異ならせ、配線基板2の一
方面に搭載されたICチップ1は回路形成面が配線基板
2と向き合い、他方面に搭載されたICチップ1は回路
が形成されていない面が配線基板2と向き合う。このよ
うな構成にすると、それぞれのICチップ1の対応する
電極は配線基板に対して対向する位置にあるので、配線
パターンの長さを極力抑えることができる。
信号線など、ほとんど同じ位置にある。特に同一チップ
を2個搭載する場合には信号パッド位置は全く同じにな
る。このため、配線基板2の表面及び裏面に搭載するI
Cチップ1の接続方法をフェイスダウンボンディング法
とワイヤーボンディング法と異ならせ、配線基板2の一
方面に搭載されたICチップ1は回路形成面が配線基板
2と向き合い、他方面に搭載されたICチップ1は回路
が形成されていない面が配線基板2と向き合う。このよ
うな構成にすると、それぞれのICチップ1の対応する
電極は配線基板に対して対向する位置にあるので、配線
パターンの長さを極力抑えることができる。
【0020】以下、本発明の半導体装置の製造工程図で
ある図2を用いて、本発明の半導体装置の製造工程を説
明する。
ある図2を用いて、本発明の半導体装置の製造工程を説
明する。
【0021】まず、配線基板2のフェイスダウンボンデ
ィングするパターン面にバンプ付きICチップをフェイ
スダウンボンディングする。バンプ5が共晶はんだボー
ルの場合は、バンプ5にフラックスを塗布した後、1バ
ンプ当たり30〜50gの圧力をかけ、オーブンやリフ
ロー炉等を用いて、全体的な温度を240℃とし、5〜
10secの熱処理を行い、はんだボールをAu等から
なる配線パターン3と接続する。先にフェイスダウンボ
ンディングを行うのは、フェイスダウンボンディングに
は基板の平面度がよくなくてはならず、先にワイヤーボ
ンディング及び樹脂硬化を行うと、基板が反るためであ
る。
ィングするパターン面にバンプ付きICチップをフェイ
スダウンボンディングする。バンプ5が共晶はんだボー
ルの場合は、バンプ5にフラックスを塗布した後、1バ
ンプ当たり30〜50gの圧力をかけ、オーブンやリフ
ロー炉等を用いて、全体的な温度を240℃とし、5〜
10secの熱処理を行い、はんだボールをAu等から
なる配線パターン3と接続する。先にフェイスダウンボ
ンディングを行うのは、フェイスダウンボンディングに
は基板の平面度がよくなくてはならず、先にワイヤーボ
ンディング及び樹脂硬化を行うと、基板が反るためであ
る。
【0022】その後、配線基板2とICチップ1との間
にエポキシ樹脂等の封止樹脂8を流し込み、オーブン等
を用い、樹脂硬化温度(約150℃)で樹脂硬化させ
る。
にエポキシ樹脂等の封止樹脂8を流し込み、オーブン等
を用い、樹脂硬化温度(約150℃)で樹脂硬化させ
る。
【0023】また、導電性接着剤を用いて接続する場合
は、配線基板2のフェイスダウンボンディング面に予め
導電性接着剤を貼付け、80〜90℃で仮止めする。そ
の後、Auバンプ5が形成されたICチップ1を1バン
プ当たり90〜100gでフェイスダウンボンディング
し、その時に、170〜180℃の温度をヘッドツール
でかけ導電性接着剤を硬化させる。
は、配線基板2のフェイスダウンボンディング面に予め
導電性接着剤を貼付け、80〜90℃で仮止めする。そ
の後、Auバンプ5が形成されたICチップ1を1バン
プ当たり90〜100gでフェイスダウンボンディング
し、その時に、170〜180℃の温度をヘッドツール
でかけ導電性接着剤を硬化させる。
【0024】次に、治具9を用いて、フェイスダウンボ
ンディングしたICチップ1に圧力がかからないように
し、配線基板2のワイヤーボンディング側に銀ペースト
等でICチップをダイボンドし、ICチップ1のパッド
とAu等からなる配線パターン3をワイヤーボンディン
グする。その後、液状の封止樹脂8でICチップ1を封
止し、150℃程度で硬化する。
ンディングしたICチップ1に圧力がかからないように
し、配線基板2のワイヤーボンディング側に銀ペースト
等でICチップをダイボンドし、ICチップ1のパッド
とAu等からなる配線パターン3をワイヤーボンディン
グする。その後、液状の封止樹脂8でICチップ1を封
止し、150℃程度で硬化する。
【0025】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、配線基板
の表面及び裏面に半導体チップが搭載されており、上記
配線基板に設けられたスルーホールを介して、所定の配
線パターンが上記半導体チップ同士を電気的に接続し、
且つ、上記配線基板の表面及び裏面に搭載された半導体
チップの内、一方の半導体チップは回路形成面が上記配
線基板側に位置し、他方の半導体チップは回路が形成さ
れていない面が上記配線基板側に位置していることを特
徴とする本発明を、また、回路形成面が上記配線基板側
に位置する上記半導体チップをフェイスダウンボンディ
ング法により上記配線パターンと接続され、回路が形成
されていない面が上記配線基板側に位置している上記半
導体チップをワイヤーボンディング法により上記配線パ
ターンと接続されていることを特徴とする本発明を用い
ることにより、従来のように、チップ2個を向かい合わ
せに実装するのに、双方のパッドがあたる部分に特別な
位置のパッドを設ける必要がない。
の表面及び裏面に半導体チップが搭載されており、上記
配線基板に設けられたスルーホールを介して、所定の配
線パターンが上記半導体チップ同士を電気的に接続し、
且つ、上記配線基板の表面及び裏面に搭載された半導体
チップの内、一方の半導体チップは回路形成面が上記配
線基板側に位置し、他方の半導体チップは回路が形成さ
れていない面が上記配線基板側に位置していることを特
徴とする本発明を、また、回路形成面が上記配線基板側
に位置する上記半導体チップをフェイスダウンボンディ
ング法により上記配線パターンと接続され、回路が形成
されていない面が上記配線基板側に位置している上記半
導体チップをワイヤーボンディング法により上記配線パ
ターンと接続されていることを特徴とする本発明を用い
ることにより、従来のように、チップ2個を向かい合わ
せに実装するのに、双方のパッドがあたる部分に特別な
位置のパッドを設ける必要がない。
【0026】また、従来のように、ワイヤーボンディン
グあるいは、フェースダウンボンディングのどちらか一
方の実装方式を使用して、表裏に実装しようとすると、
表と裏とで、信号線を交差させるか、信号線を回り込ま
せる必要があるが、本発明では、交差させる必要もな
く、また、従来よりも信号の回り込みを少なくすること
ができる。
グあるいは、フェースダウンボンディングのどちらか一
方の実装方式を使用して、表裏に実装しようとすると、
表と裏とで、信号線を交差させるか、信号線を回り込ま
せる必要があるが、本発明では、交差させる必要もな
く、また、従来よりも信号の回り込みを少なくすること
ができる。
【図1】本発明の実施の形態の半導体装置の構造断面図
である。
である。
【図2】本発明の実施の形態の半導体装置の製造工程図
である。
である。
【図3】第1の従来技術のマルチチップ実装の半導体装
置の斜視図である。
置の斜視図である。
【図4】第2の従来技術のマルチチップ実装の半導体装
置の断面図である。
置の断面図である。
1 ICチップ(ベアチップ) 2 配線基板 3 配線パターン 4 ICチップ上のパッド 5 バンプ 6 ワイヤ 7 配線基板の表面と裏面の信号の接続をするためのス
ルホール 8 封止樹脂 9 治具
ルホール 8 封止樹脂 9 治具
Claims (3)
- 【請求項1】 配線基板の表面及び裏面に半導体チップ
が搭載されており、上記配線基板に設けられたスルーホ
ールを介して、所定の配線パターンが上記半導体チップ
同士を電気的に接続し、且つ、上記配線基板の表面及び
裏面に搭載された半導体チップの内、一方の半導体チッ
プは回路形成面が上記配線基板側に位置し、他方の半導
体チップは回路が形成されていない面が上記配線基板側
に位置していることを特徴とする半導体装置。 - 【請求項2】 回路形成面が上記配線基板側に位置する
上記半導体チップをフェイスダウンボンディング法によ
り上記配線パターンと接続され、回路が形成されていな
い面が上記配線基板側に位置している上記半導体チップ
をワイヤーボンディング法により上記配線パターンと接
続されていることを特徴とする、請求項1記載の半導体
装置。 - 【請求項3】 請求項2記載の半導体装置の製造方法に
おいて、回路形成面が上記配線基板側に位置する上記半
導体チップをフェイスダウンボンディング法により上記
配線パターンと接続した後、回路が形成されていない面
が上記配線基板側に位置している上記半導体チップをワ
イヤーボンディング法により上記配線パターンと接続す
ることを特徴とする、半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9354707A JPH11186491A (ja) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | 半導体装置及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9354707A JPH11186491A (ja) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | 半導体装置及びその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11186491A true JPH11186491A (ja) | 1999-07-09 |
Family
ID=18439372
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9354707A Pending JPH11186491A (ja) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | 半導体装置及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11186491A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100395889C (zh) * | 2004-12-23 | 2008-06-18 | 旺宏电子股份有限公司 | 多芯片封装结构 |
-
1997
- 1997-12-24 JP JP9354707A patent/JPH11186491A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100395889C (zh) * | 2004-12-23 | 2008-06-18 | 旺宏电子股份有限公司 | 多芯片封装结构 |
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