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公開番号2022094480
公報種別公開特許公報(A)
公開日2022-06-27
出願番号2020207382
出願日2020-12-15
発明の名称半導体装置
出願人エイブリック株式会社
代理人
主分類H01L 25/065 20060101AFI20220620BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】ワイヤーボンディング時の半導体チップへのダメージや接合品質低下を抑制できるチップスタック構造の半導体装置を提供する。
【解決手段】第1の半導体チップ4上に第2の半導体チップ6を積層され、封止樹脂8によって被覆した半導体装置であって、第2の半導体チップ6は薄肉部62と薄肉部を挟む厚肉部63a、63bからなり、厚肉部63a、63bの裏面は第1の半導体チップの主面と接し、薄肉部62の下方には第1の半導体チップ4の主面に備えらえれた電極パッド41が位置する。第1の半導体チップ4の電極パッド41とボンディングワイヤ7の接続部は第1の半導体チップ4の主面と薄肉部62とで形成される空間内に配置される
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
第1の半導体チップと、
前記第1の半導体チップ上に積層された第2の半導体チップと、
前記第1の半導体チップの第1主面に形成された第1の電極パッドと、
前記第2の半導体チップの第2主面に形成された第2の電極パッドと、
前記第1の電極パッドと第1ボンディングワイヤを介して接続された第1リードと、
前記第2の電極パッドと第2ボンディングワイヤを介して接続された第2リードと、
前記第1の半導体チップ及び前記第2の半導体チップを封止する封止樹脂と、を具備し、
前記第2の半導体チップは、前記第2主面と反対側の第3主面から前記第2主面に向かって前記第2の半導体チップが薄くなっている薄肉部と前記薄肉部を挟む厚肉部とから構成され、
前記厚肉部を構成している前記第3主面は、前記第1主面と接し、
前記第1の電極パッドの上方には前記薄肉部が位置し、
前記第1ボンディングワイヤの一端は、前記第1主面と前記薄肉部とで形成される空間内にて前記第1の電極パッドと接続されていることを特徴とする半導体装置。
続きを表示(約 740 文字)【請求項2】
前記第2の電極パッドは前記厚肉部を構成している前記第2主面に位置することを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
【請求項3】
前記第2の電極パッドは前記薄肉部を構成している前記第2主面に位置することを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
【請求項4】
前記第2の半導体チップが平面視的に前記第1の半導体チップよりも大きいことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の半導体装置。
【請求項5】
前記第2の半導体チップが平面視的に前記第1の半導体チップと同じ大きさであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の半導体装置。
【請求項6】
前記空間は前記第2の半導体チップの一側面から他側面まで貫通して設けられていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の半導体装置。
【請求項7】
前記空間が前記封止樹脂で充たされていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の半導体装置。
【請求項8】
前記空間が絶縁性のダイボンド材で充たされていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の半導体装置。
【請求項9】
前記第2の半導体チップの上に、前記第2の半導体チップと同じ形状の第3の半導体チップが積層されることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の半導体装置。
【請求項10】
前記第2の半導体チップが前記第1の半導体チップおよび前記第1の半導体チップと同一レベルに配置された第4の半導体チップの両方に跨っていることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の半導体装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は半導体装置に関し、特にチップスタック構造の半導体装置に関する。
続きを表示(約 2,800 文字)【背景技術】
【0002】
近年の半導体装置には実装面積の省スペース化が求められており、それを実現する方策として、1つの半導体パッケージ内に複数の半導体チップを封止するMCP(Multi Chip Package)が注目されている。
MCPの中でも半導体チップ上に別の半導体チップを積層させるチップスタック構造は、実装面積の省スペース化には非常に有利である。例えば、特許文献1には、図11に示すような下側の半導体チップの上に上側の半導体チップを積層し、下側の半導体チップの電極パッドを露出させるために上側の半導体チップの外縁裏面側に段差部を設ける構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2016-139654号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上側の半導体チップの外縁に段差部が存在するゆえに、その部位の厚さは他の部位に比べて薄く、且つ段差部の下には支えがない。それゆえ、上側の半導体チップの段差部上にある電極パッドに対してワイヤーボンディングをする際に、半導体チップの割れ欠けや、ワイヤーと電極パッド間の接合品質低下を招く可能性がある。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、ワイヤーボンディング時の半導体チップへのダメージや接合品質低下を抑制できるチップスタック構造の半導体装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記課題を解決するために、本発明では以下の手段を用いた。
第1の半導体チップと、
前記第1の半導体チップ上に積層された第2の半導体チップと、
前記第1の半導体チップの第1主面に形成された第1の電極パッドと、
前記第2の半導体チップの第2主面に形成された第2の電極パッドと、
前記第1の電極パッドと第1ボンディングワイヤを介して接続された第1リードと、
前記第2の電極パッドと第2ボンディングワイヤを介して接続された第2リードと、
前記第1の半導体チップ及び前記第2の半導体チップを封止する封止樹脂と、を具備し、
前記第2の半導体チップは、前記第2主面と反対側の第3主面から前記第2主面に向かって前記第2の半導体チップが薄くなっている薄肉部と前記薄肉部を挟む厚肉部とから構成され、
前記厚肉部を構成している前記第3主面は、前記第1主面と接し、
前記第1の電極パッドの上方には前記薄肉部が位置し、
前記第1ボンディングワイヤの一端は、前記第1主面と前記薄肉部とで形成される空間内にて前記第1の電極パッドと接続されていることを特徴とする半導体装置。
【発明の効果】
【0006】
上記手段を用いることで、ワイヤーボンディング時の半導体チップへのダメージや接合品質低下を抑制できるチップスタック構造の半導体装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
本発明の第1の実施形態に係る半導体装置を示す図である。
本発明の第2の実施形態に係る半導体装置を示す図である。
本発明の第3の実施形態に係る半導体装置を示す図である。
本発明の第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す図である。
本発明の第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す図である。
本発明の第4の実施形態に係る半導体装置を示す図である。
本発明の第5の実施形態に係る半導体装置を示す図である。
本発明の第6の実施形態に係る半導体装置を示す図である。
本発明の第7の実施形態に係る半導体装置を示す図である。
本発明の第8の実施形態に係る半導体装置を示す図である。
従来の半導体装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、本発明の半導体装置を図面に基づいて説明する。
図1は本発明の第1の実施形態に係る半導体装置の平面図、および断面図である。図1(a)に示す半導体装置は、DFN(Dual Flat Nonleaded)パッケージの形状であって、矩形のダイパッド1の周囲には、ダイパッド1と離間してリード2が複数配置されている。ダイパッド1の上には第1の半導体チップ4(図示せず)と第2の半導体チップ6が積層載置されている。第1の半導体チップ4のリード2に近い辺(長辺側)に沿って電極パッド41(破線で図示)が配置され、第2の半導体チップ6の四隅に電極パッド61が配置されている。電極パッド41、61はリード2とボンディングワイヤ7を介して電気的に接続され、外部との電気的な導通が可能となっている。さらに、ダイパッド1と第1の半導体チップ4と第2の半導体チップ6とリード2とボンディングワイヤ7を保護する目的でこれら全体が封止樹脂8によって封止されている。また、図示するように、リード2の端部が封止樹脂8から露出する構成となっている。
【0009】
第2の半導体チップ6は半導体チップの厚さが薄い薄肉部62および相対的に半導体チップの厚さが厚い厚肉部63a、63bから構成されている。矩形の第1の半導体チップ4の4辺のうち、リード2と近接する一組の対向する辺(長辺)のそれぞれの近くに配置される複数の電極パッド41を覆うように第2の半導体チップ6の薄肉部62が設けられ、薄肉部62の両端は第2の半導体チップ6の一組の対向する辺(長辺)に達している。また、薄肉部62は厚肉部63a、63bによって左右から挟まれ、第2の半導体チップ6の長辺方向のチップ外縁側に外側厚肉部63aが設けられ、第2の半導体チップ6の長辺方向の薄肉部62よりも内側には内側厚肉部63bが設けられている。
【0010】
図1(b)は図1(a)のA―A線に沿った断面図である。ダイパッド1上にダイアタッチ材3を介して第1の半導体チップ4が載置されている。そして、平面視的に第1の半導体チップ4と同じ大きさの第2の半導体チップ6がダイアタッチ材5によって第1の半導体チップ4上に固着されている。第1の半導体チップ4及び第2の半導体チップ6はそれぞれの主面(上表面)に電気的導通を得るための電極パッド41と電極パッド61をそれぞれ備えている。電極パッド41及び電極パッド61はそれぞれボンディングワイヤ7(図示せず)によってリード2(図示せず)と電気的に接続し、外部との電気的な導通が可能になっている。さらに、それらを保護する目的で全体が封止樹脂8によって封止されている。ただし、ダイパッド1の裏面は封止樹脂8から露出する構成となっている。
(【0011】以降は省略されています)

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