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JPH01235363A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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Publication number
JPH01235363A
JPH01235363A JP63063907A JP6390788A JPH01235363A JP H01235363 A JPH01235363 A JP H01235363A JP 63063907 A JP63063907 A JP 63063907A JP 6390788 A JP6390788 A JP 6390788A JP H01235363 A JPH01235363 A JP H01235363A
Authority
JP
Japan
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semiconductor chip
bonding
pellet
semiconductor
semiconductor device
Prior art date
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Pending
Application number
JP63063907A
Other languages
English (en)
Inventor
Ichiro Anjo
安生 一郎
Kunihiko Nishi
邦彦 西
Susumu Okikawa
進 沖川
Hajime Iijima
肇 飯島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73251Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265Layer and wire connectors

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  • Wire Bonding (AREA)

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体装置に関し、特に、高集積。
高機能化を必要とする半導体装置、あるいはα線による
ソフトエラ一対策を必要とする半導体装置に関するもの
である。
〔従来技術〕
通常、半導体装置において、高集積化を進めるために、
高密度実装が進められてきた。この高密度実装を実現す
るにはパッケージの小型化が必要である。スモール・ア
ウトライン・パッケージ(s o p)、クオツド・フ
ラット・パッケージ(QFP)、プラスチック・リープ
イツト・チップ・キャリア(PLCC)、スモール・ア
ウトライン・ジェイベンド(SOJ)といった小型の面
実装型パッケージがそれに当る。
また、α線によるソフトエラ一対策として、モールド樹
脂中の不純物を低減してきた。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、本発明者の検討によれば、前記従来技術
においては、半導体チップサイズに対して、最小限の封
止中のパッケージを必要とするが、半導体チップのサイ
ズの増大の点についての配慮がなされていないため、半
導体装置の小型化に限界があるので、高密度実装に限界
があるという問題があった。
本発明の目的は、高密度実装を可能とする半導体装置を
提供することである。
本発明の他の目的は、モールド封止用樹脂の高純度化を
不要としない技術を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。
〔課題を解決するための手段〕
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
半導体チップ上の電極と外部端子とを金属ワイヤで電気
的に接続する半導体装置において、前記半導体チップ上
に少なくとも1個の半導体チップを積み重ねて、それぞ
れを非導電性接着剤でペレット付けした半導体装置であ
る。
(作用〕 前述の手段によれば、半導体チップ上に少なくとも1個
の半導体チップを積み重ねて、それぞれを非導電性接着
剤でペレット付けしたことにより、上側に半導体チップ
を積み重ねた分だけ1パッケージ当りの実装密度を増加
することができる。
また、上側、下側の半導体チップの組合わせにより、高
機能化を可能にすることができる。
また、下側の半導体チップとしてメモリチップを用いた
場合等では、上側の半導体チップによりメモリセル部が
遮へいされるため、α線によるソフトエラーを低減する
ことができる。
また、モールド樹脂の収縮応力を上側の半導体チップの
側面で負担するため、下側の半導体チップのポンディン
グパッド(電極)部の応力が低減されるので、下側の半
導体チップのパッド下のクラックを低減することができ
る。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能
を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は
省略する。
第1図は、本発明の実施例の半導体装置の概略構成を説
明するための封止材の一部を除去した平面図、 第2図は、第1図の■−■線で切断した断面図、第3図
は、第1図のm−m線で切断した断面図である。
本実施例の半導体装置は、第1図乃至第3図に示すよう
に、下側の半導体チップIBがタブ2上に、Agペース
ト等のペレット付用接着剤3(例えば約350℃の温度
でペレット付けされる)によりペレット付けされている
。下側の半導体チップIBの上に、上側の半導体チップ
IAがペレット付用非導電性接着剤4によりペレット付
けされている。ペレット付用非導電性接着剤4としては
、シリコン(Si)添加樹脂を用い、例えば約200℃
の温度でペレット付けされる。
前記上側、下側の半導体チップIA及びIBは、それぞ
れボンディングワイヤ5A、SBによりリードフレーム
6に接続され、レジン等のモールド封止用樹脂7により
封止されている(モールド温度は約175℃)。
モールドされた後は、リードフレーム6をメツキして、
所定形状に加工する。
前記上側、下側の半導体チップIA及びIB上の各パッ
ドとボンディングワイヤ5A、5Bとは、ウェッジ・ポ
ールボンディング法で接続する。また、リードフレーム
6とボンディングワイヤ5A。
5Bとは、超音波振動を併用した熱圧着で接続される。
前記ボンディングワイヤ5A、5Bとして被覆線ワイヤ
を使用すると好ましい、このようにすることにより、ボ
ンデングワイヤ5A、5B間のシミートを防止すること
ができる。
被覆線ワイヤとしては、例えば、20〜35μmφ程度
のAu、C:u、An等の線に、ポリウレタン、ポリエ
ステル、ポリエステルイミド、ポリイミド等の1〜2μ
m程度の厚さの被覆を施したものを用いる。
次に、前記上側、下側の半導体チップIA及びIB上の
各素子のレイアウトの一実施例を第4図及び第5図に示
す。
第4図は、1メガ(M)のダイナミック・ランダム・ア
クセス・メモリ(DRAM)に本発明を適用した一実施
例であり、そのメモリアレイ部周辺回路を共用したもの
である。
第5図は、第4図に示す上側、下側の半導体チップIA
及びIB上の各素子のレイアウトにおいて、ボンディン
グワイヤ領域のみを変えた一実施例である。
第4図及び第5図において、101はメモリセルアレイ
部、102はカラムデコーダ回路、103はカラムドラ
イバ&入出力(Ilo)バス、104はワードドライバ
回路、105はワードクリア回路、106はローデコー
ダ回路、107はアドレスバッファ回路、108はRA
S発生回路、109ハW下発生回路、110はデータ入
力(Din)バッファ回路、111はデータ出力(Do
ut)バッファ回路、112はCAS発生回路、113
はボンディングワイヤ、114はF7V1発生回路、1
15は♂ASI発生回路である。[口1及びCASIは
、上側、下側の半導体装置のメモリセルアレイ部101
の選択コントロール信号である。
A0〜A、、Vcc、Vss、 πT1.WE及び60
は、それぞれ外部装置と電気的に接続するためのボンデ
ィング用パッド(電極)である。符号RAS1及び符号
CASIは、上側、下側の半導体チップIA、IBの選
択コントロール信号線接続用のパッドである。
前記上側の半導体チップIAのメモリセルアレイ部10
1の周辺回路は、第4図に示すように、ボンデングワイ
ヤ113により下側の半導体チップlBのアドレスバッ
ファ回路107、「τ下発生回路108、W1発生回路
109、データ入力(Din)バッファ回路110及び
データ出力(Dout)バッファ回路111にそれぞれ
接続され、上側の半導体チップIAと下側の半導体チッ
プIBとが共用するようになっている。そして、前記上
側、下側の半導体チップIA及びIBのメモリセルアレ
イ部101の選択は、RAS1発生回路114及びσA
S1発生回路115によって行うようになっている。
したがって、外部装置と電気的に接続するためのリード
ピン数を1〜2ピン増すのみで集積度を2倍にすること
ができる。
また、上側の半導体チップIAをマイクロコンピュータ
等の半導体チップを用いれば、高集積度(大容量)のマ
イクロコンピュータを実現することができる。また、上
側の半導体チップIAのサイズを小さくすることにより
、半導体ウェハがらのチップ取得率を増大することもで
きる。
また、第5図に示すように、下側の半導体チップIBの
ボンデングパッド形成領域を拡げ、上側の半導体チップ
IAにもボンデングパッド形成領域を設けている。そし
て、下側の半導体チップIBには、パッドA0〜A、、
Vcc、Vss、RAS。
WE、CASを設け、上側の半導体チップIAにも下側
の半導体チップIBと同様のパッドA6〜A@g Vc
c、 V88g RA S t WE t CA Sを
設けてボンデングワイヤ113でそれぞれ対応したパッ
ド同志を接続している。そして、上側、下側の半導体チ
ップIA及びIBの選択コントロール信号線接続用のパ
ッドRASI及びmlは、上側の半導体チップIAに設
けらている。
そして、上側、下側の半導体チップIA及びIBのメモ
リセルアレイ部101の選択は、パッド玉ASI及びC
ASIに接続される上側、下側の半導体チップIA及び
IBの選択コントロール信号又はどちらかの外部コント
ロール信号によって行うようになっている。
このように構成することにより、第4図に示す例と同様
に、外部装置と電気的に接続するためのり−ドピン数を
1〜2ピン増すのみで集積度を2倍にすることができる
次に、樹脂封止型半導体装置の半導体チップにかかる応
力について、第6図を用いて説明する。
樹脂封止型半導体装置は、第6図のPで示すように、モ
ールド封止用樹脂(イ)の収縮により、半導体チップ(
ロ)上には、剪断面応力(S hearS tress
)が生じる。この応力Pは半導体チップ(ロ)のサイズ
Wに依存し、半導体チップく口)が大きくなるとボンデ
ィングワイヤの断線や半導体チップ(ロ)のパッド下に
クラックが生じることがある。半導体チップ(ロ)上に
小型半導体チップをペレット付けした場合、小型チップ
側面で応力を受けるため、半導体チップ(ロ)上の剪断
応力は低減される。
以上の説明かられかるように、本実施例によれば、下側
の半導体チップIB上にペレット付用非導電性接着剤4
を介して上側の半導体チップIAを積み重ねてペレット
付けしたことにより、上側の半導体チップIAの分だけ
1パッケージ当りの実装密度を増加することができる。
また、上、下半導体チップIA及びIBの組合わせによ
り、高機能化を可能にすることができる。
また、下側の半導体チップIBのメモリ部を上側の半導
体チップIAにより遮へいするので、α線によるソフト
エラーを防止することができる。
また、モールド封止用樹脂の収縮応力を上側の半導体チ
ップIAの側面で負担するため、下側の半導体チップI
Bのポンディングパッド(電極)部の応力を低減し、下
側の半導体チップIBのパッド下のクラックを防止する
ことができる。
以上、本発明を実施例にもとづき具体的に説明したが、
本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その
要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であること
は言うまでもない。
例えば、前記実施例では、積み重ねる小型半導体チップ
1個の例で説明したが、本発明は、複数の小型半導体チ
ップを、順次そのチップのサイズを小さくして積み重ね
ることにより、1つのパッケージ当りの集積度(実装密
度)をさらに増大することができる。
〔発明の効果〕
本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりであ
る。
半導体チップ上に少なくとも1個の半導体チップを積み
重ねて、それぞれを非導電性接着剤でペレット付けした
ことにより、上側に半導体チップを積み重ねた分だけ1
パッケージ当りの実装密度を増加することができる。
また、モールド樹脂の収縮応力を上側の半導体チップの
側面で負担するため、下側の半導体チップのポンディン
グパッド(電極)部の応力が低減されるので、下側の半
導体チップのパッド下のクラックを低減することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の実施例の半導体装置の概略構成を説
明するための封止材の一部を除去した平面図、 第2図は、第1図の■−■線で切断した断面図、第3図
は、第1図の■−■線で切断した断面図、第4図及び第
5図は、第1図に示す上側、下側の半導体チップ上の各
素子のレイアウトの一実施例を示す平面図、 第6図は、樹脂封止型半導体装置の半導体チップにかか
る応力について説明するための図である。 図中、IA・・・上側の半導体チップ、IB・・・下側
の半導体チップ、2・・・タブ、3・・・ペレット付用
接着剤、4・・・ペレット付用非導電性接着剤、5A。 5B・・・ボンディングワイヤ、6・・・リードフレー
ム、7・・・モールド封止用樹脂である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、半導体チップ上の電極と外部端子とを金属ワイヤで
    電気的に接続する半導体装置において、前記半導体チッ
    プ上に少なくとも1個の半導体チップを積み重ねて、そ
    れぞれを非導電性接着剤でペレット付けしたことを特徴
    とする半導体装置。 2、前記複数の半導体チップは、上側の半導体チップが
    いずれも下側の半導体チップよりもそのサイズが小さい
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の半導体
    装置。 3、前記複数の半導体チップの入出力回路を兼用したこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項又は第2項に記載
    の半導体装置。 4、前記金属ワイヤとして被覆ワイヤを使用したことを
    特徴とする特許請求の範囲第1項乃至第3項のいずれか
    一項に記載の半導体装置。
JP63063907A 1988-03-16 1988-03-16 半導体装置 Pending JPH01235363A (ja)

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