JPH11312780A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

半導体装置およびその製造方法

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JPH11312780A
JPH11312780A JP10121046A JP12104698A JPH11312780A JP H11312780 A JPH11312780 A JP H11312780A JP 10121046 A JP10121046 A JP 10121046A JP 12104698 A JP12104698 A JP 12104698A JP H11312780 A JPH11312780 A JP H11312780A
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semiconductor
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健仁 稲葉
Masahiko Ichise
理彦 市瀬
Kenji Ooyanai
賢治 大谷内
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 実装時における半導体装置の一層の薄型化を
図る。電気接続部の信頼性を向上させる。 【解決手段】 半導体装置１の基板２の表面には内部電
極６および外部導出用配線７が形成され、その裏面には
スルーホール（不図示）によって外部導出用配線７に導
通された半田バンプ８が設けられている。基板２の表面
には第１の半導体チップ３が搭載され、基板２の裏面に
は第２の半導体チップ４が搭載されている。第１の半導
体チップ３の電極部は内部配線６の一方のボンディング
パッド６ａに接続され、第２の半導体チップ４の電極部
は、基板２に設けられた開口部５を通されたボンディン
グワイヤ９ｂ、９ｃによって、内部配線６の他方のボン
ディングパッド６ａ、外部導出用配線７に接続されてい
る。半田バンプ８は、第２の半導体チップ４の厚み以上
の高さに形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マルチチップモジ
ュール構造を有する半導体装置およびその製造方法に関
する。さらに詳しくは、ロジックチップとメモリチップ
とが混載された半導体装置や、メモリ容量を増加させる
ために複数のメモリチップが搭載された半導体装置、ま
たは製造プロセスや材料が異なる複数の半導体チップが
搭載された半導体装置、およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図７は、特開平９−１８１２５６号公報
に開示された従来の半導体装置を示す断面図である。
【０００３】図７に示すように、上記従来の半導体装置
は、複数の半導体素子１０２が両面に搭載された半導体
素子搭載基板１０３が、半田バンプ等の外部接続端子１
０１ａが裏面に設けられた外部接続端子支持基板１０１
の上に、半田１０４によって電気的に接続された状態で
支持されている。半導体素子搭載基板１０３の周囲は、
封止樹脂１０５によって封止されている。
【０００４】各半導体素子１０２は、半導体素子搭載基
板１０３上に形成された配線パターン１０３ａに対して
ボンディングワイヤ１０６によって接続され、さらに、
半導体素子搭載基板１０３上の配線パターン１０３ａと
外部接続端子支持基板１０１上の配線パターン１０１ｂ
とは、ボンディングワイヤ１０７によって接続されてい
る。従って、各半導体素子１０２と外部接続端子１０１
ａとは電気的に接続されている。
【０００５】ここで、半導体素子搭載基板１０３に対す
る半導体素子１０２の実装工程について説明する。
【０００６】半導体素子搭載基板１０３に対する半導体
素子１０２の実装工程では、まず、半導体素子搭載基板
１０３の一方の面に半導体素子１０２を搭載し、基板１
０３と半導体素子１０２とをワイヤボンディングによっ
て接続する。続いて、半導体素子搭載基板１０３を裏返
す。次に、半導体素子搭載基板１０３の他方の面に半導
体素子１０２を搭載し、基板１０３と半導体素子１０２
とをワイヤボンディングによって接続する。以上によ
り、半導体素子搭載基板１０３の両面に半導体素子１０
２が搭載される。
【０００７】上記のように構成された従来の半導体装置
では、半導体素子搭載基板１０３の両面が半導体素子１
０２の搭載面として用いられるため、半導体素子搭載基
板１０３に複数の半導体素子１０２を搭載することが容
易となっている。さらに、外部接続端子支持基板１０１
と半導体素子搭載基板１０３との電気的接続部分を共通
にすることによって、半導体素子搭載基板１０３に種類
が異なる複数の半導体素子１０２が搭載されている場合
であっても、その外部接続端子支持基板１０１および半
導体素子搭載基板１０３を汎用的に使用することができ
るので、製造コストの低減化が図られている。
【０００８】図８は従来の他の半導体装置の一部を破断
した状態で示す透視平面図、図９は図８に示した半導体
装置を示す断面図である。
【０００９】図８および図９に示す従来の半導体装置
は、表面に配線パターン２０８が形成された基板２０１
の上に第１の半導体チップ２０２が搭載され、さらに、
第１の半導体チップ２０２の上には、絶縁性の接着テー
プ２０７等によって第２の半導体チップ２０３が接着さ
れており、複数の半導体チップが積載されたチップスタ
ック構造を有している。各半導体チップ２０１，２０２
は、それぞれボンディングパッドが形成されている面が
上に向けられた状態で、基板２０１上に搭載されてい
る。また、基板２０１の裏面には、半田バンプ２０５が
設けられている（図９参照）。
【００１０】第１の半導体チップ２０２と第２の半導体
チップ２０３とは、各半導体チップのボンディングパッ
ド同士を結線するボンディングワイヤ２０４ａによって
接続されている。さらに、第１の半導体チップ２０２と
基板２０１の配線パターン２０８とはボンディングワイ
ヤ２０４ｂによって接続され、第２の半導体チップ２０
３と基板２０１の配線パターン２０８とはボンディング
ワイヤ２０４ｃによって接続されている。なお、基板２
０１の表面に形成された配線パターン２０８と、基板２
０１の裏面に設けられた半田バンプ２０５とは、スルー
ホール（不図示）を介して接続されている。従って、各
半導体チップ２０２，２０３と半田バンプ２０５とは電
気的に接続されている。さらに、基板２０１の上面は、
配線パターン２０８、各半導体チップ２０３，２０４お
よび各ボンディングワイヤを密封するように、封止樹脂
２０６によって封止されている。
【００１１】ここで、図８および図９に示すように構成
された従来の半導体装置の製造工程について説明する。
【００１２】まず最初に、基板２０１の上面に銀ペース
ト等の導電性接着剤を塗布し、第１の半導体チップ２０
２を基板２０１の上面に接着させる。次に、第１の半導
体チップ２０２の上面に絶縁性の接着テープ２０７等を
張り付け、第１の半導体チップ２０２の上に第２の半導
体チップ２０３を接着させる。その後、上記のように各
半導体チップ２０２，２０３が搭載された基板２０１を
ベーキングする。次に、一般的なワイヤボンディング法
により、各半導体チップ２０２，２０３および基板２０
１に対して、各ボンディングワイヤ２０４ａ，２０４
ｂ，２０４ｃのボンディング作業を行う。次に、基板２
０１の上面に封止樹脂２０６を流し込み、各半導体チッ
プ２０３，２０４、配線パターン２０８および各ボンデ
ィングワイヤを密封させる。最後に、基板２０１の裏面
において、各スルーホールに半田バンプ２０５を接合す
る。以上の製造工程により、上記従来の半導体装置が構
成される。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図７に
示した従来の半導体装置では、半導体素子１０２が搭載
される基板として、外部接続端子支持基板１０１と半導
体素子搭載基板１０３との２つの基板が必要となるた
め、半導体装置の部品点数が増加し、半導体装置のコス
トを低減する妨げとなっていた。さらに、外部接続端子
支持基板１０１の上に半導体素子搭載基板１０３が支持
される構成であるため、本従来例の半導体装置は少なく
ても２枚の基板を合わせた厚みよりも厚くなるため、パ
ッケージの薄型化を図ることが困難であった。
【００１４】加えて、半導体素子搭載基板１０３に対す
る半導体素子１０２の実装工程において、半導体素子搭
載基板１０３の一方の面に半導体素子１０２を実装した
後に半導体素子搭載基板１０３を裏返す必要があるた
め、ワイヤボンディング工程が複雑化するという問題が
あった。さらに、半導体素子搭載基板１０３を裏返すと
きに、実装装置の基板搬送治具（不図示）によって、既
に結線されたボンディングワイヤ１０６が押しつぶされ
ること等により、ワイヤー同士の接触によるワイヤー間
のショートが発生するおそれがあった。そのため、半導
体装置の生産歩留まりおよび品質を向上させる妨げとな
っていた。
【００１５】一方、図８および図９に示した従来の他の
半導体装置では、第２の半導体チップ２０２と基板２０
１とを結線するボンディングワイヤ２０４ｂが比較的長
くなるため、封止樹脂２０５を流し込む際にボンディン
グワイヤ２０４ｂが撓むことによって隣接するボンディ
ングワイヤに接触する現象（当業者間では、「ワイヤー
流れ」といわれている。）が生じ、ワイヤー間にショー
トが発生するおそれがあった。
【００１６】本従来例の半導体装置は、１枚の基板２０
１の上に半導体チップ２０２，２０３が積層されている
構成であるため、２枚の基板が積層された図７に示す従
来の半導体装置に比べて薄型化されている。しかし、近
年では、特に携帯型パソコンや携帯電話等の分野におい
て高密度実装化が進み、これに伴って実装時における半
導体装置の取付け高さをより低くすることが求められる
ようになっている。
【００１７】そこで本発明は、実装時に一層の薄型化を
図ることができる半導体装置を提供することを目的とす
る。
【００１８】さらに、本発明は、電気接続部の信頼性を
向上させることができる半導体装置を提供することを目
的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の半導体装置は、表面には外部導出用配線が
形成され、裏面には前記外部導出用配線に導通された半
田バンプが設けられた基板と、一方の面に電極部が設け
られ、該電極部が前記外部導出用配線に接続された状態
で前記基板の表面に搭載された第１の半導体チップと、
一方の面に電極部が設けられ、該電極部が前記外部導出
用配線に接続された状態で前記基板の裏面に搭載された
第２の半導体チップとを有する半導体装置であって、前
記半田バンプは前記第２の半導体チップの厚み以上の高
さを有することを特徴とする。
【００２０】上記のように構成された本発明の半導体装
置は、外部実装基板等に実装されると、半田バンプ自身
の高さによって、半導体装置の基板と外部実装基板との
間に隙間が形成され、基板の裏面に搭載された第２の半
導体チップが上記の隙間に収容されるため、第２の半導
体チップが上記の隙間に収納される分だけ、実装時にお
ける半導体装置の取付け高さがより低くなる。
【００２１】また、前記第２の半導体チップは前記電極
部が設けられている面が前記基板の裏面に向けられた状
態で前記基板の裏面に搭載され、前記基板における前記
第２の半導体チップの電極部が設けられている領域に対
向する部分には開口部が設けられており、前記第２の半
導体チップの電極部と前記外部導出用配線とは前記開口
部を通されたボンディングワイヤによって接続されてい
る構成とすることにより、基板の片面のみに対する結線
作業によって、基板の両面に搭載された各半導体チップ
の結線を行うことが可能となる。そのため、半導体装置
の結線工程において基板を裏返す必要がないので、結線
工程が簡素化されるとともに、既に結線されたボンディ
ングワイヤが押しつぶされること等の不具合が発生する
ことが防止される。
【００２２】さらに、前記第１の半導体チップは前記外
部導出用配線に接続される電極部が設けられている面が
表に向けられた状態で前記基板の表面に搭載され、前記
基板の表面には前記第１の半導体チップの周囲を囲むよ
うに内部配線が形成されており、前記第１の半導体チッ
プの電極部と前記内部配線の一方の端部とはボンディン
グワイヤによって接続され、前記第２の半導体チップの
電極部と前記内部配線の他方の端部および前記外部導出
用配線とは前記開口部を通されたボンディングワイヤに
よって接続されている構成とすることにより、それぞれ
の接続に用いられるボンディングワイヤを比較的短くす
ることが可能となるため、基板に封止樹脂を流し込む際
に、ボンディングワイヤが「ワイヤー流れ」を引き起こ
すおそれが低減され、半導体装置の生産歩留まりおよび
品質を向上させることが可能となる。
【００２３】また、前記第２の半導体チップの電極部に
は半田ボールが設けられ、前記基板の裏面には前記外部
導出用配線に導通された電極パッドが設けられており、
前記第２の半導体チップは、前記半田ボールが前記電極
パッドに接続されることにより前記基板の裏面にフリッ
プチップ接続されている構成としてもよい。
【００２４】さらに、前記基板の表面における前記第１
の半導体装置が搭載される部分にはダイパッドが設けら
れており、前記第１の半導体装置は導電性接着剤によっ
て前記ダイパッドに接着されている構成としてもよい。
【００２５】さらには、前記第２の半導体装置は接着テ
ープによって前記基板の裏面に接着されている構成とし
てもよい。
【００２６】加えて、前記基板はリジッドタイプの樹脂
製基板である構成としてもよく、あるいは、前記基板は
フレキシブルタイプの樹脂製基板である構成としてもよ
い。
【００２７】また、本発明の半導体装置の製造方法は、
表面に外部導出用配線が形成された基板の表面に、一方
の面に電極パッドが設けられた第１の半導体チップを搭
載し、前記第１の半導体チップの電極部を前記外部導出
用配線に接続する工程と、前記基板の裏面に、一方の面
に電極パッドが設けられた前記第２の半導体チップを搭
載し、前記第２の半導体チップの電極部を前記外部導出
用配線に接続する工程と、前記基板の裏面に、前記外部
導出用配線に導通され、前記第２の半導体チップの厚み
以上の高さに形成された半田バンプを設ける工程とを有
する。
【００２８】これにより、外部実装基板等に実装される
と、半導体装置の基板と外部実装基板との間に、基板の
裏面に搭載された第２の半導体チップが上記の隙間に収
容される隙間が半田バンプ自身の高さによって形成さ
れ、実装時における取付け高さがより低くなる半導体装
置が製造される。
【００２９】さらに、前記基板のうちの前記第２の半導
体チップの電極部が設けられている領域に対向する部分
には開口部が設けられており、前記基板の裏面に、一方
の面に電極パッドが設けられた前記第２の半導体チップ
を搭載し、前記第２の半導体チップの電極部を前記外部
導出用配線に接続する工程は、前記第２の半導体チップ
を前記電極部が設けられている面を前記基板の裏面に向
けた状態で前記基板の裏面に搭載する工程と、前記第２
の半導体チップの電極部と前記外部導出用配線とを、前
記開口部を通されたボンディングワイヤによって接続す
る工程とからなる構成とすることにより、半導体装置の
結線工程において基板を裏返す必要がなくなり、結線工
程が簡素化されるとともに、既に結線されたボンディン
グワイヤが押しつぶされること等の不具合が発生するこ
とが防止される。
【００３０】さらには、前記基板のうちの前記第２の半
導体チップの電極部が設けられている領域に対向する部
分には開口部が設けられているとともに、前記基板の表
面には前記第１の半導体チップの周囲を囲むように内部
配線が形成されており、前記表面に外部導出用配線が形
成された基板の表面に、一方の面に電極パッドが設けら
れた第１の半導体チップを搭載し、前記第１の半導体チ
ップの電極部を前記外部導出用配線に接続する工程は、
前記第１の半導体チップを前記電極部が設けられている
面を表に向けた状態で前記基板の表面に搭載する工程
と、前記第１の半導体チップの電極部と前記内部配線の
一方の端部とをボンディングワイヤによって接続する工
程とからなり、前記基板の裏面に、一方の面に電極パッ
ドが設けられた前記第２の半導体チップを搭載し、前記
第２の半導体チップの電極部を前記外部導出用配線に接
続する工程は、前記第２の半導体チップを前記電極部が
設けられている面を前記基板の裏面に向けた状態で前記
基板の裏面に搭載する工程と、前記第２の半導体チップ
の電極部と前記外部導出用配線とを、前記開口部を通さ
れたボンディングワイヤによって接続する工程とからな
り、さらに、前記第２の半導体チップの電極部と前記内
部配線の他方の端部とを、前記開口部を通されたボンデ
ィングワイヤによって接続する工程を有する構成とする
ことにより、それぞれの接続に用いられるボンディング
ワイヤを比較的短くすることが可能となり、基板に封止
樹脂を流し込む際に、ボンディングワイヤが「ワイヤー
流れ」を引き起こすおそれが低減され、半導体装置の生
産歩留まりおよび品質を向上させることが可能となる。
【００３１】また、前記第２の半導体チップの電極部に
は半田ボールが設けられ、前記基板の裏面には前記外部
導出用配線に導通された電極パッドが設けられており、
前記基板の裏面に、一方の面に電極パッドが設けられた
前記第２の半導体チップを搭載し、前記第２の半導体チ
ップの電極部を前記外部導出用配線に接続する工程は、
前記半田ボールを前記電極パッドに接続させることによ
り前記第２の半導体チップを前記基板の裏面にフリップ
チップ接続させる工程である構成としてもよい。
【００３２】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。
【００３３】（第１の実施形態）図１は、本発明の半導
体装置の第１の実施形態の一部を破断して示す透視平面
図、図２は図１に示した半導体装置の断面図である。
【００３４】図１および図２に示すように、本実施形態
の半導体装置１は、基板２の表面に設けられたダイパッ
ド（不図示）の上に、第１の半導体チップ３が銀ペース
ト等の導電性接着剤によって接着され、さらに、基板２
の裏面には第２の半導体チップ４がＬＯＣ(Lead On Chi
p)用テープ等の接着テープ１０によって接着されてい
る。各半導体チップ３，４は、それぞれ電極部が形成さ
れている面が上に向けられた状態で、基板２に搭載され
ている。
【００３５】図１に示すように、基板２の表面には、第
１の半導体チップ３と第２の半導体チップ４とを接続す
るために用いられる内部配線６が、ダイパッドに搭載さ
れた第１の半導体チップ３の周囲を囲むように形成され
ているとともに、半導体装置１内部の回路を外部の実装
基板等に接続させるための外部導出用配線７が形成され
ている。
【００３６】内部配線６の両端部にはボンディングパッ
ド６ａが形成されており、また、各外部導出用配線７の
一方の端部にはボンディングパッド７ａが形成され、そ
の他方の端部には基板２の裏面に接続されたスルーホー
ル７ｂが形成されている。さらに、基板２の裏面におい
て、各スルーホール７ｂ上には、少なくとも第２の半導
体チップ４の厚み以上の高さを有する半田バンプ８が設
けられている（図２参照）。
【００３７】また、図１および図２に示すように、基板
２には、内部配線６と外部導出用配線７との間であっ
て、第２の半導体チップ４の電極部が設けられている領
域に対向する部分に、開口部５が設けられている。
【００３８】第１の半導体チップ３の電極部と内部配線
６の一方のボンディングパッド６ａとは、ボンディング
ワイヤ９ａによって接続されている。さらに、第２の半
導体チップ４の電極部と内部配線６の他方のボンディン
グパッド６ａとは、基板２の開口部５を通されたボンデ
ィングワイヤ９ｂによって接続され、第２の半導体チッ
プ４の電極部と基板２の外部導出用配線７とは、基板２
の開口部５を通されたボンディングワイヤ９ｃによって
接続されている。従って、第１の半導体チップ３は、内
部配線６、第２の半導体チップ４および外部導出用配線
７を介して半田バンプ８に接続され、第２の半導体チッ
プ４は外部導出用配線７を介して半田バンプ８に接続さ
れている。
【００３９】さらに、図２に示すように、基板２の表面
および裏面は、各半導体チップ３，４、各配線６，７お
よび各ボンディングワイヤ９ａ，９ｂ，９ｃを密封する
ように、封止樹脂１１によって封止されている。
【００４０】次に、上記に説明した半導体装置１の製造
工程について、図３（ａ）〜（ｃ）および図４（ｄ）〜
（ｆ）を参照して説明する。図３および図４は、図１等
に示した半導体装置１の一連の製造工程を示す断面図
（各図(i)）および平面図（各図(ii)）である。
【００４１】本実施形態の半導体装置１の製造工程で
は、まず、図３（ａ）に示すように、表面に内部配線６
および外部導出用配線７が形成され、さらに内部配線６
と外部導出用配線７との間に開口部５が設けられた基板
２の裏面のうち、第２の半導体チップ４が搭載される部
分に、ＬＯＣ(Lead On Chip)用テープ等の接着テープ１
０を貼り付ける。
【００４２】次に、図３（ｂ）に示すように、基板２の
裏面に貼り付けられた接着テープ１０上に、第２の半導
体チップ４を接着させる。このとき、第２の半導体チッ
プ４の電極パッドが設けられている領域が基板２の開口
部５に対向するように、基板２に対する第２の半導体チ
ップ４の位置合わせを行う。
【００４３】次に、基板２の表面に設けられたダイパッ
ド（不図示）の上に銀ペースト等の導電性接着剤（不図
示）を塗布する。続いて、図３（ｃ）に示すように、第
１の半導体チップ３を、電極パッドが設けられている面
を上にして、基板２に設けられたダイパッドの上に接着
させる。続いて、ベーク作業を行い、導電性接着剤を硬
化させる。
【００４４】次に、図４（ｄ）に示すように、第１の半
導体チップ３と基板２の内部配線６とをボンディングワ
イヤ９ａによって接続する。続いて、第２の半導体チッ
プ４と基板２の内部配線６とをボンディングワイヤ９ｂ
によって接続するとともに、第２の半導体チップ４と基
板２の外部導出用配線７とをボンディングワイヤ９ｃに
よって接続する。このとき、各ボンディングワイヤ９
ｂ，９ｃは、基板２の開口部５を通して第２の半導体チ
ップ４に接続される。
【００４５】次に、図４（ｅ）に示すように、基板２の
表面および裏面に封止樹脂９を流し込んで、各半導体チ
ップ３，４、各配線６，７および各ボンディングワイヤ
９ａ，９ｂ，９ｃを封止樹脂９で密封した後、封止樹脂
９を固化させる。
【００４６】最後に、図４（ｆ）に示すように、基板２
の裏面において、各外部導出用配線７の一方の端部に形
成された各スルーホール７ｂ（図１参照）上に、半田バ
ンプ８を第２の半導体チップ４の厚み以上の高さに形成
する。以上の工程により、半導体装置１が完成する。
【００４７】上記のように構成されたＢＧＡ(Ball Grid
Array)型の半導体装置１は、図５に示すように外部実
装基板等に実装されると、半田バンプ８自身の高さによ
って、半導体装置１の基板２と外部実装基板との間に隙
間が形成され、基板２の裏面に搭載された第２の半導体
チップ４が上記の隙間に収容される。本実施形態の半導
体装置１は、図８等に示した従来のチップスタック型の
半導体装置とパッケージ自体の厚みは変わらないもの
の、第２の半導体チップ４が上記の隙間に収納される分
だけ、実装時における半導体装置１の取付け高さをより
低くすることができる。
【００４８】また、本実施形態の半導体装置１は、図７
に示した従来の半導体装置と同様に、半導体チップが基
板２の両面に搭載されている構成である。しかし、本実
施形態では、基板２の裏面側に搭載された第２の半導体
チップ４と、基板２の表面に設けられた各配線６，７と
が、基板２の開口部５を通されたボンディングワイヤ９
ｂ，９ｃによって接続されるため、片面のみに対するボ
ンディング作業（結線作業）によって、両面に搭載され
た各半導体チップのワイヤボンディングを行うことがで
きる。そのため、半導体装置１のワイヤボンディング工
程（結線工程）において基板２を裏返す必要がないの
で、ワイヤボンディング工程を簡素化することができる
とともに、既に結線されたボンディングワイヤが押しつ
ぶされること等の不具合が発生することを防止すること
ができる。
【００４９】さらに、本実施形態の半導体装置１では、
第１の半導体チップ３が内部配線６および第２の半導体
チップ４を介して外部導出用配線７に接続されているた
め、それぞれの接続に用いられるボンディングワイヤを
比較的短くすることができる。そのため、基板２に封止
樹脂９を流し込む際に、ボンディングワイヤが「ワイヤ
ー流れ」を引き起こすおそれが低減され、半導体装置１
の生産歩留まりおよび品質を向上させることが可能とな
る。
【００５０】なお、本実施形態で用いられる基板２は、
いわゆるリジッドタイプの樹脂基板であってもよく、あ
るいはいわゆるフレキシブルタイプの樹脂基板であって
もよい。
【００５１】また、各半導体チップ３，４は、ロジック
チップやメモリチップである構成であってもよく、さら
には、構成材料や製造プロセスが互いに異なるチップで
あってもよい。さらに、それぞれ複数の半導体チップ
３，４が基板２に搭載される構成であってもよい。
【００５２】（第２の実施形態）図６は、本発明の半導
体装置の第２の実施形態の一部を破断した状態で示す断
面図である。
【００５３】図６に示すように、本実施形態の半導体装
置２１は、基板２２の表面に設けられたダイパッド（不
図示）の上に第１の半導体チップ２３が銀ペースト等の
導電性接着剤によって接着され、さらに、基板２の裏面
に設けられた電極パッド（不図示）の上には、第２の半
導体チップ２４が、第２の半導体チップ２４の電極部に
設けられた半田ボール２７を介してフリップチップ接続
されている。第１の半導体チップ２３は、電極部が設け
られている面が上に向けられた状態で、基板２２上に搭
載されている。
【００５４】基板２２の表面には、半導体装置２１内部
の回路を外部の実装基板等に接続させるための配線２５
が設けられており、配線２５の一方の端部にはボンディ
ングパッド２５ａが上記のダイパッドに搭載された第１
の半導体チップ２３の周囲を囲むように形成され、他方
の端部には基板２２の裏面に接続された第１のスルーホ
ール（不図示）が形成されている。基板２２の裏面にお
いて、各スルーホール上には第２の半導体チップ２４の
厚み以上の高さを有する半田バンプ２８が接合されてい
る。さらに、基板２２の表面に設けられた配線２５と基
板２２の裏面に設けられた電極パッドとは、第２のスル
ーホール（不図示）によって接続されている。
【００５５】第１の半導体チップ２３の電極部と配線２
５のボンディングパッド２５ａとは、ボンディングワイ
ヤ２６によって接続されている。さらに、第２の半導体
チップ２４と配線２５とは、上記の第２のスルーホール
を介して接続されている。従って、各半導体チップ２
３，２４は配線２５を介して半田バンプ８に接続されて
いる。
【００５６】さらに、基板２２の表面および裏面は、各
半導体チップ２３，２４、配線２５および各ボンディン
グワイヤ２６を密封するように、封止樹脂２９によって
封止されている。
【００５７】次に、上記に説明した半導体装置２１の製
造工程について説明する。
【００５８】本実施形態の半導体装置２１の製造工程で
は、まず、基板２２の表面に設けられたダイパッド（不
図示）の上に銀ペースト等の導電性接着剤（不図示）を
塗布する。続いて、第１の半導体チップ２３を、電極部
が設けられている面を上にして、基板２２に設けられた
ダイパッドの上に接着させる。続いて、ベーク作業を行
い、導電性接着剤を硬化させる。
【００５９】次に、基板２２の裏面に設けられた電極パ
ッドと、第２の半導体チップ２４の電極部に設けられた
半田ボール２７との位置合わせを行い、半田ボール２７
をリフローすることにより、基板２２の裏面に第２の半
導体チップ２４をフリップチップ接続する。
【００６０】次に、第１の半導体チップ２３と基板２２
の配線２５とをボンディングワイヤ２６によって接続す
る。続いて、基板２２の表面および裏面に封止樹脂２９
を流し込んで各半導体チップ２３，２４、配線２５およ
びボンディングワイヤ２６を封止樹脂２９で密封した
後、封止樹脂２９を固化させる。
【００６１】最後に、基板２２の裏面において、各配線
２５の一方の端部に形成された各第１のスルーホール上
に、半田バンプ２８を第２の半導体チップ２４の厚み以
上の高さに形成する。以上の工程により、半導体装置２
１が完成する。
【００６２】本実施形態の半導体装置２１においても、
図２等に示した第１の実施形態の半導体装置１と同様
に、外部実装基板等に実装されると半田バンプ２８自身
の高さによって基板２２と外部実装基板との間に隙間が
形成され、基板２２の裏面に搭載された第２の半導体チ
ップ２４が上記の隙間に収容される。そのため、第２の
半導体チップ２４が上記の隙間に収納される分だけ、実
装時における半導体装置２１の取付け高さをより低くす
ることができる。
【００６３】また、本実施形態の半導体装置２１では、
第２の半導体チップ２４がフリップチップ接続によって
基板２２の裏面に搭載されるため、ワイヤボンディング
作業（結線作業）が行われるのは、第１の半導体チップ
２３と配線２５との接続箇所のみである。従って、ワイ
ヤボンディング作業は基板２２の片面のみに対して行わ
れるので、半導体装置２１のワイヤボンディング工程
（結線工程）において基板２２を裏返す必要がなく、ワ
イヤボンディング工程を簡素化することができるととも
に、既に結線されたボンディングワイヤが押しつぶされ
ること等の不具合が発生することを防止することができ
る。
【００６４】さらに、上述したように、配線２５のボン
ディングパッド２５ａは、ダイパッド上に搭載された第
１の半導体チップ２３を囲むように形成されているた
め、配線２５のボンディングパッド２５ａと、ダイパッ
ド上に搭載された第１の半導体チップ２３の電極部と
は、互いに近接して配置されることとなる。従って、第
１の半導体チップ２３と配線２５との接続に用いられる
ボンディングワイヤを比較的短くすることができるの
で、基板２２に封止樹脂２９を流し込む際に、ボンディ
ングワイヤが「ワイヤー流れ」を引き起こすおそれが低
減され、半導体装置２１の生産歩留まりおよび品質を向
上させることが可能となる。
【００６５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、基板の
裏面に設けられた半田バンプが、基板の裏面に搭載され
た第２の半導体チップの厚み以上の高さを有するので、
本発明の半導体装置が外部実装基板等に実装されると、
第２の半導体チップが半田バンプ自身の高さによって半
導体装置の基板と外部実装基板等との間に収納されるた
め、第２の半導体チップが上記の隙間に収納される分だ
け、実装時における半導体装置の取付け高さをより低く
することができる。
【００６６】さらに、基板のうちの第２の半導体チップ
の電極部が設けられている領域に対向する部分に開口部
を設け、第２の半導体チップを電極部が設けられている
面を基板の裏面に向けた状態で基板の裏面に搭載し、第
２の半導体チップの電極部と外部導出用配線とを、開口
部を通されたボンディングワイヤによって接続すること
により、半導体装置の結線工程において基板を裏返す必
要がなくなり、結線工程を簡素化することができるとと
もに、既に結線されたボンディングワイヤが押しつぶさ
れること等の不具合が発生することを防止することがで
き、電気接続部の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の半導体装置の第１の実施形態の一部を
破断した状態で示す透視平面図である。
【図２】図１に示した半導体装置の断面図である。
【図３】図１等に示した半導体装置の一連の製造工程を
示す断面図および平面図である。
【図４】図１等に示した半導体装置の一連の製造工程を
示す断面図および平面図である。
【図５】図２等に示した半導体装置を外部実装基板に実
装させた状態で示す断面図である。
【図６】本発明の半導体装置の第２の実施形態の一部を
破断した状態で示す断面図である。
【図７】従来の半導体装置を示す断面図である。
【図８】従来の他の半導体装置の一部を破断した状態で
示す透視平面図である。
【図９】図８に示した従来の他の半導体装置を示す断面
図である。
【符号の説明】
１，２１ 半導体装置 ２，２２ 基板 ３，２３ 第１の半導体チップ ４，２４ 第２の半導体チップ ５ 開口部 ６ 内部配線 ６ａ，７ａ，２５ａ ボンディングパッド ７ｂ スルーホール ８，２８ 半田バンプ ９ａ，９ｂ，９ｃ，２６ ボンディングワイヤ １０ 接着テープ １１，２９ 封止樹脂 ２５ 配線 ２７ 半田ボール
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 23/12

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 表面には外部導出用配線が形成され、裏
    面には前記外部導出用配線に導通された半田バンプが設
    けられた基板と、一方の面に電極部が設けられ、該電極
    部が前記外部導出用配線に接続された状態で前記基板の
    表面に搭載された第１の半導体チップと、一方の面に電
    極部が設けられ、該電極部が前記外部導出用配線に接続
    された状態で前記基板の裏面に搭載された第２の半導体
    チップとを有する半導体装置であって、 前記半田バンプは前記第２の半導体チップの厚み以上の
    高さを有することを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項２】 前記第２の半導体チップは前記電極部が
    設けられている面が前記基板の裏面に向けられた状態で
    前記基板の裏面に搭載され、前記基板における前記第２
    の半導体チップの電極部が設けられている領域に対向す
    る部分には開口部が設けられており、前記第２の半導体
    チップの電極部と前記外部導出用配線とは前記開口部を
    通されたボンディングワイヤによって接続されている請
    求項１に記載の半導体装置。
  3. 【請求項３】 前記第１の半導体チップは前記外部導出
    用配線に接続される電極部が設けられている面が表に向
    けられた状態で前記基板の表面に搭載され、前記基板の
    表面には前記第１の半導体チップの周囲を囲むように内
    部配線が形成されており、前記第１の半導体チップの電
    極部と前記内部配線の一方の端部とはボンディングワイ
    ヤによって接続され、前記第２の半導体チップの電極部
    と前記内部配線の他方の端部および前記外部導出用配線
    とは前記開口部を通されたボンディングワイヤによって
    接続されている請求項２に記載の半導体装置。
  4. 【請求項４】 前記第２の半導体チップの電極部には半
    田ボールが設けられ、前記基板の裏面には前記外部導出
    用配線に導通された電極パッドが設けられており、前記
    第２の半導体チップは、前記半田ボールが前記電極パッ
    ドに接続されることにより前記基板の裏面にフリップチ
    ップ接続されている請求項１に記載の半導体装置。
  5. 【請求項５】 前記基板の表面における前記第１の半導
    体装置が搭載される部分にはダイパッドが設けられてお
    り、前記第１の半導体装置は導電性接着剤によって前記
    ダイパッドに接着されている請求項１から４のいずれか
    １項に記載の半導体装置。
  6. 【請求項６】 前記第２の半導体装置は接着テープによ
    って前記基板の裏面に接着されている請求項１，２，３
    および５に記載の半導体装置。
  7. 【請求項７】 前記基板はリジッドタイプの樹脂製基板
    である請求項１から６のいずれか１項に記載の半導体装
    置。
  8. 【請求項８】 前記基板はフレキシブルタイプの樹脂製
    基板である請求項１から６のいずれか１項に記載の半導
    体装置。
  9. 【請求項９】 表面に外部導出用配線が形成された基板
    の表面に、一方の面に電極パッドが設けられた第１の半
    導体チップを搭載し、前記第１の半導体チップの電極部
    を前記外部導出用配線に接続する工程と、 前記基板の裏面に、一方の面に電極パッドが設けられた
    前記第２の半導体チップを搭載し、前記第２の半導体チ
    ップの電極部を前記外部導出用配線に接続する工程と、 前記基板の裏面に、前記外部導出用配線に導通され、前
    記第２の半導体チップの厚み以上の高さに形成された半
    田バンプを設ける工程とを有する半導体装置の製造方
    法。
  10. 【請求項１０】 前記基板のうちの前記第２の半導体チ
    ップの電極部が設けられている領域に対向する部分には
    開口部が設けられており、前記基板の裏面に、一方の面
    に電極パッドが設けられた前記第２の半導体チップを搭
    載し、前記第２の半導体チップの電極部を前記外部導出
    用配線に接続する工程は、前記第２の半導体チップを前
    記電極部が設けられている面を前記基板の裏面に向けた
    状態で前記基板の裏面に搭載する工程と、 前記第２の半導体チップの電極部と前記外部導出用配線
    とを、前記開口部を通されたボンディングワイヤによっ
    て接続する工程とからなる請求項９に記載の半導体装置
    の製造方法。
  11. 【請求項１１】 前記基板のうちの前記第２の半導体チ
    ップの電極部が設けられている領域に対向する部分には
    開口部が設けられているとともに、前記基板の表面には
    前記第１の半導体チップの周囲を囲むように内部配線が
    形成されており、前記表面に外部導出用配線が形成され
    た基板の表面に、一方の面に電極パッドが設けられた第
    １の半導体チップを搭載し、前記第１の半導体チップの
    電極部を前記外部導出用配線に接続する工程は、前記第
    １の半導体チップを前記電極部が設けられている面を表
    に向けた状態で前記基板の表面に搭載する工程と、 前記第１の半導体チップの電極部と前記内部配線の一方
    の端部とをボンディングワイヤによって接続する工程と
    からなり、 前記基板の裏面に、一方の面に電極パッドが設けられた
    前記第２の半導体チップを搭載し、前記第２の半導体チ
    ップの電極部を前記外部導出用配線に接続する工程は、
    前記第２の半導体チップを前記電極部が設けられている
    面を前記基板の裏面に向けた状態で前記基板の裏面に搭
    載する工程と、 前記第２の半導体チップの電極部と前記外部導出用配線
    とを、前記開口部を通されたボンディングワイヤによっ
    て接続する工程とからなり、 さらに、前記第２の半導体チップの電極部と前記内部配
    線の他方の端部とを、前記開口部を通されたボンディン
    グワイヤによって接続する工程を有する請求項９に記載
    の半導体装置の製造方法。
  12. 【請求項１２】 前記第２の半導体チップの電極部には
    半田ボールが設けられ、前記基板の裏面には前記外部導
    出用配線に導通された電極パッドが設けられており、前
    記基板の裏面に、一方の面に電極パッドが設けられた前
    記第２の半導体チップを搭載し、前記第２の半導体チッ
    プの電極部を前記外部導出用配線に接続する工程は、前
    記半田ボールを前記電極パッドに接続させることにより
    前記第２の半導体チップを前記基板の裏面にフリップチ
    ップ接続させる工程である請求項９に記載の半導体装置
    の製造方法。
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