JPS63136642A - 二層式半導体集積回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、二層構造を存する半導体集積回路に関するも
のである。

（従来の技術） 近年、半導体集積回路（以下、単にＩＣと略記する。）
はＬＳｌ、ＶＬＳＩなどと称されるＩＣに代表されるよ
うに一つのチップ当りの集積度は著しく増加した。しか
しながら、ＩＣチップの集積度の増加に伴って、ＩＣチ
ップ自体の機能は増したものの【Ｃチップと外部回路と
を接続するための電極（以下、外部リード電極という、
）の数や配置はＩＣチップの大きさにより制限されるた
め、新しい概念の実装技術の開発が要求されるのである
。

こうした背景にあって、従来は、第４図に示すように、
フリップチップ法と称される方法を応用して上下のＩＣ
の対向するボンディングパッドにバンプを設けて該ボン
ディングパッドどうしをボンディングし、該ボンディン
グ接続箇所から外部リード電極へのリード線を引き出す
ことにより二層構造を有するＩＣを得ていた。

（発明が解決しようとする問題点） 上記の従来の技術によれば、ＩＣチップの積層はＩＣチ
ップのボンディングパッド側にバンプ設け、このバンプ
を介して直接上下のＩＣチップのボンディングパッドど
うしをボンディングするため、該ボンディングパッドに
バンプを形成する必要があること、個々のＩＣチップご
とに実装する必要があることから該ボンディングバンド
間のアライメントを正確に行うことが困難であること、
また、該ボンディングバンドと外部リード電極との接続
が困難なことなどの問題点がある。

そこで、本発明はＩＣチップどうしの積層および該ＩＣ
チップのボンディングバンドと外部−リードｔｉとの接
続の容易な二層構造を有するＩＣの提供を目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決する手段） 本発明は、上下に配置された二種類の半導体集積回路チ
ップの間に、端部表裏両面にバンプの形成されたフィン
ガーリードを設け、該フィンガーリード端部のバンプと
該チップのボンディングパッドとをボンディングするこ
とによって該チップどうしが積層されていることを見出
し、上記の問題点を解決したものである。

（作用） 本発明によれば、上下の二種類のＩＣチップの間に、端
部にバンプの形成されたフィンガーリードを配し、該フ
ィンガーリードのバンプと前記ＩＣチップのボンディン
グパッドとをボンディングすることによって該フィンガ
ーリード端部が接着中間層としての役割を果たし、前記
二種類のＩＣが積層されると同時に該フィンガーリード
端部を通じてボンディングパッドと外部リード電極とが
電気的に接続されるという作用がある。

（実施例） 本発明を図示する実施例に基づいて、さらに詳しく説明
する。

第１図は本発明の二層式半導体集積回路の平面図を示し
ており、図中、１１は耐熱性絶縁フィルム、１２はフィ
ンガーリード、１４ａはＩＣチンブ、である。

第２図は第１図のＡ−Ａ矢視断面図を、また第３暉は第
１図のＢ−Ｂ矢視断面図をそれぞれ示しており、図中、
１３ａおよび１３ｂはバンプ、１４ａおよび１４ｂはＩ
Ｃチップ、１５ａおよび１５ｂはボンディングバンドで
ある。

しかして、本発明の二層式半導体集積回路は、【Ｃチッ
プ１４ａおよび１４ｂを配置するための矩形状の開口部
を有する耐熱性絶縁フィルム１１に接着層１６を介して
金属箔をラミネートし、フォトリソグラフィー法によっ
てフィルムキャリヤーテープに外部リード電橋（フィン
ガーリード１２、耐熱性絶縁フィルムｌｌ上の配線パタ
ーン、および外部回路との接続端子（図示せず）など）
を設け、フィンガーリード１２の先端部分（フィンガー
リード端部）の表裏両面にメッキもしくはエツチングに
よりバンプ１３ａ、１３ｂを設け、このバンプとボンデ
ィングバンドｔｓａ、１５ｂとをボンディングして得た
ものである。なお、前記フィンガーリード端部は上下に
対向するＩｃチップ１４ａおよび１４ｂに挟まれるよう
に複数配置されており、この複数のフィンガーリード端
部を介することによりＩＣチップ１４ａおよび１４ｂと
の積層を可能としたものである。

上記の耐熱性絶縁フィルム１１にはポリイミド、エポキ
シガラス、ＢＴレジン、ポリエステル、ポリフェニレン
スルフィド、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポ
リエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミドなどの
何れかの樹脂材料が用いられる。

また、上記のバンプ１３ａ、１３ｂは金、銅、錫、半田
などの何れかの金属材料または金属合金材料により形成
される。

また、上記のボンディングバンド１５ａ、１５ｂは金、
銅、錫、アルミニウム、半田などの何れかの金属材料ま
たは金属合金材料により形成される。

そして、前記バンブと前記ボンディングパッドとのボン
ディング法としては金−金、銅−銅、アルミニウムー金
などの何れかの組合せによる熱圧着法、半田−半田もし
くは半田−錫によるリフロー法、金−錫による共晶合金
化法などを用いることができる。

次に、上下のＩＣのボンディングバンドの関係について
説明する。

まず、第２図に示すようにＩＣ１４ａ、１４ｂの対向す
るそれぞれのボンディングパッドどうしがフィンガーリ
ード１２を介して接続されてもよい関係にあるものとし
ては、電気的に共通接続してもそれぞれのＩＣ対して支
障の無いもの、例えば、電源線、接地線、該ＩＣの人力
線、該ＩＣのワイヤード接続の可能な出力線などが上げ
られる。

また、電気的な条件またはＩＣのパターンレイアウト上
の制約により上記のように対向するボンディングパッド
どうしをフィンガーリード１２を介して接続することが
できない場合は、第３図に示されるように上下のＩＣ１
４ａ、または１４ｂのどちらか一方の面のボンディング
バンドとフィンガーリード１２とを接続するようにして
もよい。

さらに上下のＩＣの機械的な接続強度を補強するために
ボンディングバンドの中に電気回路とは接続されていな
いものを設け、フィンガーリード１２との接続がされる
ようにしてもよい。

このように、上下に配置された二種類のＩＣを積層する
ために多数のフィンガーリードが具備されるが、これら
のフィンガーリードは必ずしも前記の両ＩＣのボンディ
ングパッドにボンディングされるものではなく、前記Ｉ
Ｃのうち一方の側のボンディングパッドとのみボンディ
ングされるものを含む場合もある。このとき、フィンガ
ーリード端部に形成されたバンブはボンディングされる
側の面のみに設てもよい。

また、フィンガーリード１２は第２図に示されるように
二層化されるＩＣチップの位置に応じて上下方向に折り
曲げられたものであってもよい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、上下に配置された二種類のＩＣチップ
の間にフィンガーリード端部を接着中間層として設け、
前記ＩＣどうしが積層される構造であることから外部リ
ード電極との接続が容易で且つ前記チップ間の接続距離
が短く、実装密度の高い二層式半導体集積回路が得られ
るという効果を奏する。

また、両面または片面にバンブを有するフィンガーリー
ド端部を接着中間層として用いることにより積層される
構造であることから　前記二種類のＩＣチップのボンデ
ィングパッドを自由に選択してボンディングができ、さ
らにテープキャリヤーにより支持された外部リード電極
を用いることによりアライメントが容易になるという効
果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の二層式半導体集積回路の一実施を示す
平面図、第２図は第１図のＡ−Ａ矢視断面図、第３図は
第１図のＢ−Ｂ矢視断面図、第４図は従来の二層式半導
体集積回路の部分断面図である。 １１・・・・・・・・耐熱性ｗＡ縁フィルム１２・・・
・・・・・フィンガーリード１３ａ、　　１３ｂ・・−
バンブ １４ａ、Ｌ４ｂ・＝ＩＣチップ １４ａ、１４ｂ・・・ボンディングパッド１６・・・・
・・・・接着層 ４１．４２・・・・・ＩＣチップ ４３・・・・・・・・バンブ ４４・・・・・・・・リード線

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）二層構造の半導体集積回路であって、上下に配置
   された二種類の半導体集積回路チップの間に、端部表裏
   両面にバンプの形成されたフィンガーリードを設け、該
   フィンガーリード端部のバンプと該チップのボンディン
   グパッドとをボンディングすることによって該チップど
   うしが積層されていることを特徴とする二層式半導体集
   積回路。
2. （２）前記外部リード電極は耐熱性絶縁フィルムをベー
   ス層としたテープキャリヤーにより支持されていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の二層式半導体
   集積回路。