JPH06163802A - 半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明は、複数の半導体チップを効率的に接
続することにより、マルチチップモジュ−ルの実装密度
を飛躍的に向上させる。 【構成】第１の半導体チップの側面15a に電極パッド16
a 〜16k を設け、前記半導体チップ15の上に第１の絶縁
材料18を介して第２の半導体チップ19を設け、この半導
体チップの側面19a に電極パッド20a 〜20k を設ける。
前記半導体チップ19の上に第２の絶縁材料21を介して第
３の半導体チップ22を設け、この半導体チップの側面22
a に電極パッド23a 〜23k を設ける。前記半導体チップ
22の上に第３の絶縁材料24を介して第４の半導体チップ
25を設け、この半導体チップの側面25a に電極パッド26
a 〜26k を設ける。前記半導体チップの側面15a,19a,22
a,25a に電極パッド16a 〜16k 、20a 〜20k 、23a 〜23
k 、26a 〜26k と接続された配線27〜50を設ける。従っ
て、マルチチップモジュ−ルの実装密度を向上できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、複数のチップからな
る半導体装置に係わり、特に実装密度を向上させたマル
チチップモジュ−ルに関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は、第１の従来のマルチチップモジ
ュ−ルを示す斜視図である。プリント基板１の表面上に
は図示せぬ配線および第１乃至第４の半導体チップ２〜
５が設けられており、前記半導体チップ２〜５はボンデ
ィングワイヤ６により前記配線と電気的に接続されてい
る。前記半導体チップ２〜５およびボンディングワイヤ
６は、図示せぬ樹脂により封止されていることが多い。

【０００３】ところで、上記第１の従来のマルチチップ
モジュ−ルでは、プリント基板１上の配線に前記ボンデ
ィングワイヤ６を接続することにより半導体チップ２〜
５同士を電気的に接続している。したがって、前記プリ
ント基板１上に配線を設けるためのスペ−スが必要とさ
れる。これとともに、プリント基板１上に半導体チップ
２〜５を設けるためのスペ−スも必要とされる。これら
のスペ−スはマルチチップモジュ−ルの小型化に対する
大きな障害となっており、前記スペ−スのために前記マ
ルチチップモジュ−ルの実装密度を充分に向上させるこ
とができない。

【０００４】図６は、第２の従来の複数のパッケ−ジに
よるモジュ−ルを示す斜視図である。プリント基板１１
の表面上には図示せぬ配線および第１乃至第４のパッケ
−ジ７〜１０が設けられている。前記パッケ−ジ７〜１
０には図示せぬ半導体チップが樹脂により封止されてい
る。前記半導体チップはリ−ド１２と電気的に接続され
ており、前記リ−ド１２は前記パッケ−ジ７〜１０から
突出している。前記リ−ド１２は前記配線と電気的に接
続されている。

【０００５】上記第２の従来のモジュ−ルにおいても第
１の従来のマルチチップモジュ−ルと同様に、プリント
基板１１上に配線を設けるためのスペ−スが必要とされ
るとともに、プリント基板１１上にパッケ−ジ７〜１０
を設けるためのスペ−スも必要とされる。このため、モ
ジュ−ルの実装密度を充分に向上させることができな
い。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記第１、第２の従来
の（マルチチップ）モジュ−ルでは、プリント基板上の
配線により半導体チップ同士を電気的に接続しているた
め、実装密度を充分に向上させることができない。

【０００７】この発明は上記のような事情を考慮してな
されたものであり、その目的は、複数の半導体チップを
効率的に接続することにより、半導体素子の実装密度を
飛躍的に向上させた半導体装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記課題を
解決するため、第１の半導体チップと、前記第１の半導
体チップの側面に設けられた第１の電極パッドと、前記
第１の半導体チップの上に設けられた絶縁材料と、前記
絶縁材料の上に設けられた第２の半導体チップと、前記
第２の半導体チップの側面に設けられた第２の電極パッ
ドと、前記第１の電極パッドと前記第２の電極パッドと
が接続された配線とを具備することを特徴としている。
また、前記第１および第２の半導体チップは、樹脂が塗
布されていることを特徴としている。

【０００９】

【作用】この発明は、第１の半導体チップの上に絶縁材
料を設け、この絶縁材料の上に第２の半導体チップを設
けているため、前記第１および第２の半導体チップを基
板に実装する際、第２の半導体チップを実装するスペ−
スが不要となる。さらに、第１の半導体チップの側面に
第１の電極パッドを設け、第２の半導体チップの側面に
第２の電極パッドを設け、前記第１の電極パッドと前記
第２の電極パッドとを配線により接続している。このた
め、第１および第２の半導体チップを相互に接続する配
線を前記基板上に設ける必要がない。この結果、半導体
装置の実装密度を飛躍的に向上させることができる。ま
た、第１および第２の半導体チップの上に樹脂を塗布す
ることにより、半導体装置の耐湿性を向上させることが
できる。

【００１０】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明を実施例によ
り説明する。

【００１１】図１は、この発明の第１の実施例によるマ
ルチチップモジュ−ルを示す斜視図である。第１の半導
体チップ１５の側面１５ａには第１乃至第１１の電極パ
ッド１６ａ〜１６ｋが設けられており、前記半導体チッ
プ１５の下面１５ｂには複数の実装用バンプ電極１７が
設けられている。前記第１の半導体チップ１５の上には
ポリイミド等からなる第１の絶縁材料１８が設けられ、
この絶縁材料１８の上には第２の半導体チップ１９が設
けられる。この半導体チップ１９の側面１９ａには第１
２乃至第２２の電極パッド２０ａ〜２０ｋが設けられて
いる。

【００１２】この後、前記第２の半導体チップ１９の上
にはポリイミド等からなる第２の絶縁材料２１が設けら
れ、この絶縁材料２１の上には第３の半導体チップ２２
が設けられる。この半導体チップ２２の側面２２ａには
第２３乃至第３３の電極パッド２３ａ〜２３ｋが設けら
れている。

【００１３】次に、前記第３の半導体チップ２２の上に
はポリイミド等からなる第３の絶縁材料２４が設けら
れ、この絶縁材料２４の上には第４の半導体チップ２５
が設けられる。この半導体チップ２５の側面２５ａには
第３４乃至第４４の電極パッド２６ａ〜２６ｋが設けら
れている。

【００１４】この後、前記第１乃至第４の半導体チップ
の側面１５ａ、１９ａ、２２ａ、２５ａには第１乃至第
２４の配線２７〜５０が設けられる。これらの配線２７
〜５０は、前記第１乃至第４４の電極パッド１６ａ〜１
６ｋ、２０ａ〜２０ｋ、２３ａ〜２３ｋ、２６ａ〜２６
ｋと接続される。これにより、第１乃至第４の半導体チ
ップ１５、１９、２２、２５は相互に電気的に接続され
る。

【００１５】前記配線２７〜５０を設ける方法として
は、レジストを利用した印刷法により薄膜配線を形成す
る方法、ＴＡＢ(Tape Automated Bonding)法によりテ−
プキャリア配線を形成する方法、蒸着法により薄膜配線
を形成する方法、配線としてボンディングワイヤを利用
する方法等が用いられる。

【００１６】以下、第１乃至第２４の配線２７〜５０と
第１乃至第４４の電極パッド１６ａ〜１６ｋ、２０ａ〜
２０ｋ、２３ａ〜２３ｋ、２６ａ〜２６ｋとの接続関係
について説明する。

【００１７】前記第１の電極パッド１６ａは第１の配線
２７の一端と電気的に接続され、この配線２７の他端は
第１２の電極パッド２０ａと電気的に接続されている。
この電極パッド２０ａは第２の配線２８の一端と接続さ
れ、この配線２８の他端は第２３の電極パッド２３ａと
接続されている。この電極パッド２３ａは第３の配線２
９の一端と接続され、この配線２９の他端は第３４の電
極パッド２６ａと接続されている。

【００１８】前記第２の電極パッド１６ｂは第４の配線
３０の一端と接続され、この配線３０の他端は第１３の
電極パッド２０ｂと接続されている。この電極パッド２
０ｂは第５の配線３１の一端と接続され、この配線３１
の他端は第２４の電極パッド２３ｂと接続されている。
前記第２５の電極パッド２３ｃは第６の配線３２の一端
と接続され、この配線３２の他端は第３５の電極パッド
２６ｂと接続されている。前記第２６の電極パッド２３
ｄは第７の配線３３の一端と接続され、この配線３３の
他端は第３６の電極パッド２６ｃと接続されている。

【００１９】前記第４の電極パッド１６ｄは第８の配線
３４の一端と接続され、この配線３４の他端は第１４の
電極パッド２０ｃと接続されている。この電極パッド２
０ｃは第９の配線３５の一端と接続され、この配線３５
の他端は第２７の電極パッド２３ｅと接続されている。
この電極パッド２３ｅは第１０の配線３６の一端と接続
され、この配線３６の他端は第３８の電極パッド２６ｅ
と接続されている。前記第５の電極パッド１６ｅは第１
１の配線３７の一端と接続され、この配線３７の他端は
第１５の電極パッド２０ｄと接続されている。

【００２０】前記第６の電極パッド１６ｆは第１２の配
線３８の一端と接続され、この配線３８の他端は第１６
の電極パッド２０ｅと接続されている。この電極パッド
２０ｅは第１３の配線３９の一端と接続され、この配線
３９の他端は第２８の電極パッド２３ｆと接続されてい
る。前記第３９の電極パッド２６ｆは第１４の配線４０
の一端と接続され、この配線４０の他端は第４０の電極
パッド２６ｇと接続されている。

【００２１】前記第７の電極パッド１６ｇは第１５の配
線４１の一端と接続され、この配線４１の他端は第１８
の電極パッド２０ｇと接続されている。この電極パッド
２０ｇは第１６の配線４２の一端と接続され、この配線
４２の他端は第２９の電極パッド２３ｇと接続されてい
る。この電極パッド２３ｇは第１７の配線４３の一端と
接続され、この配線４３の他端は第４２の電極パッド２
６ｉと接続されている。

【００２２】前記第８の電極パッド１６ｈは第１８の配
線４４の一端と接続され、この配線４４の他端は第１９
の電極パッド２０ｈと接続されている。この電極パッド
２０ｈは第１９の配線４５の一端と接続され、この配線
４５の他端は第３１の電極パッド２３ｉと接続されてい
る。この電極パッド２３ｉは第２０の配線４６の一端と
接続され、この配線４６の他端は第４３の電極パッド２
６ｊと接続されている。前記第９の電極パッド１６ｉは
第２１の配線４７の一端と接続され、この配線４７の他
端は第１８の配線４４と接続されている。

【００２３】前記第１１の電極パッド１６ｋは第２２の
配線４８の一端と接続され、この配線４８の他端は第２
１の電極パッド２０ｊと接続されている。前記第２２の
電極パッド２０ｋは第２３の配線４９の一端と接続さ
れ、この配線４９の他端は第３２の電極パッド２３ｊと
接続されている。前記第３３の電極パッド２３ｋは第２
４の配線５０の一端と接続され、この配線５０の他端は
第４４の電極パッド２６ｋと接続されている。

【００２４】上記のように構成されたマルチチップモジ
ュ−ルは、第１の半導体チップ１５の実装用バンプ電極
１７が図示せぬ基板上に形成された配線と接続されるこ
とにより前記基板に実装される。

【００２５】上記実施例によれば、第１の半導体チップ
１５の上に第１の絶縁材料１８を介して第２の半導体チ
ップ１９を設け、この半導体チップ１９の上に第２の絶
縁材料２１を介して第３の半導体チップ２２を設け、こ
の半導体チップ２２の上に第３の絶縁材料２４を介して
第４の半導体チップ２５を設け、前記第１の半導体チッ
プ１５の実装用バンプ電極１７を基板上に形成された配
線に接続することにより、前記基板上にマルチチップモ
ジュ−ルを実装している。このため、従来のマルチチッ
プモジュ−ルのように、前記第２乃至第３の半導体チッ
プ１９、２２、２５を前記基板上に実装するスペ−スが
不要となる。さらに、前記半導体チップの側面１５ａ、
１９ａ、２２ａ、２５ａに、前記半導体チップ１５、１
９、２２、２５を相互に接続する第１乃至第２４の配線
２７〜５０を設けている。このため、従来のマルチチッ
プモジュ−ルのように、半導体チップを相互に接続する
配線をプリント基板の上に設ける必要がない。この結
果、マルチチップモジュ−ルの実装密度を飛躍的に向上
させることができるとともに、マルチチップモジュ−ル
の小型化を実現することができる。

【００２６】また、第１乃至第４の半導体チップの側面
１５ａ、１９ａ、２２ａ、２５ａに第１乃至第４４の電
極パッド１６ａ〜１６ｋ、２０ａ〜２０ｋ、２３ａ〜２
３ｋ、２６ａ〜２６ｋを設け、これら電極パッド１６ａ
〜１６ｋ、２０ａ〜２０ｋ、２３ａ〜２３ｋ、２６ａ〜
２６ｋを第１乃至第２４の配線２７〜５０により接続し
ている。このため、前記配線２７〜５０の長さ、即ち信
号配線の長さを従来のそれに比べて著しく短くすること
ができる。この結果、信号遅延等の電気的特性を改善す
ることができる。即ち、マルチチップモジュ−ルの動作
速度を従来のそれより速くすることができる。

【００２７】尚、上記第１の実施例では、実装用バンプ
電極１７が基板上に形成された配線と接続されることに
より前記基板にマルチチップモジュ−ルを実装している
が、半導体チップの側面における電極パッドが基板上に
形成された配線と接続されることにより前記基板にマル
チチップモジュ−ルを実装することも可能である。

【００２８】図２は、この発明の第２の実施例によるマ
ルチチップモジュ−ルを示す断面図であり、図１と同一
部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明
する。

【００２９】第１乃至第４の半導体チップ１５、１９、
２２、２５、配線２７〜５３、電極パッド１６ａ〜１６
ｌ、２０ａ〜２０ｌ、２３ａ〜２３ｌ、２６ａ〜２６
ｌ、第１乃至第３の絶縁材料１８、２１、２４は絶縁性
樹脂５４により封止される。この絶縁性樹脂５４から実
装用バンプ電極１７は露出している。この後、前記樹脂
封止されたマルチチップモジュ−ルは図示せぬ基板に実
装される。

【００３０】上記第２の実施例によれば、第１の実施例
と同様の効果を得ることができ、さらに、前記半導体チ
ップ１５、１９、２２、２５を絶縁性樹脂５４により封
止しているため、半導体装置の耐湿性を向上させること
ができる。

【００３１】尚、上記第２の実施例では、実装用バンプ
電極１７以外のマルチチップモジュ−ルの表面を全て絶
縁性樹脂５４により封止しているが、マルチチップモジ
ュ−ルの表面の必要な部分だけ樹脂により封止すること
も可能である。

【００３２】図３は、この発明の第３の実施例によるマ
ルチチップモジュ−ルを示す断面図であり、図１と同一
部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明
する。

【００３３】第１の半導体チップ１５の上面には第１乃
至第５のバンプ電極６１ａ〜６１ｅが設けられており、
これらバンプ電極６１ａ〜６１ｅにより第１の半導体チ
ップ１５は第２の半導体チップ１９と電気的に接続され
ている。この第２の半導体チップ１９の上面には第６乃
至第１０のバンプ電極６２ａ〜６２ｅが設けられてお
り、これらバンプ電極６２ａ〜６２ｅにより第２の半導
体チップ１９は第３の半導体チップ２２と電気的に接続
されている。この第３の半導体チップ２２の上面には第
１１乃至第１５のバンプ電極６３ａ〜６３ｅが設けられ
ており、これらバンプ電極６３ａ〜６３ｅにより第３の
半導体チップ２２は第４の半導体チップ２５と電気的に
接続されている。

【００３４】上記第３の実施例によれば、第１の実施例
と同様の効果を得ることができ、さらに、第１乃至第３
の半導体チップ１５、１９、２２の上面に第１乃至第１
５のバンプ電極６１ａ〜６１ｅ、６２ａ〜６２ｅ、６３
ａ〜６３ｅを設けているため、半導体チップの接続用の
電極を飛躍的に増加させることができる。

【００３５】尚、上記第３の実施例では、第１乃至第３
の半導体チップ１５、１９、２２の上面に第１乃至第１
５のバンプ電極６１ａ〜６１ｅ、６２ａ〜６２ｅ、６３
ａ〜６３ｅを設けているが、第２乃至第４の半導体チッ
プ１９、２２、２５の下面に第１乃至第１５のバンプ電
極を設けることも可能である。

【００３６】図４は、この発明の第４の実施例によるマ
ルチチップモジュ−ルを示す斜視図であり、図１と同一
部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明
する。

【００３７】第４の半導体チップ２５の上面２５ｂには
第４５乃至第４９の電極パッド６５ａ〜６５ｅが設けら
れている。前記第４５の電極パッド６５ａは第２５の配
線６６の一端と接続され、この配線６６の他端は第３４
の電極パッド２６ａと接続されている。前記第４６の電
極パッド６５ｂは第２６の配線６７の一端と接続され、
この配線６７の他端は第３５の電極パッド２６ｂと接続
されている。前記第４７の電極パッド６５ｃは第２７の
配線６８の一端と接続され、この配線６８の他端は第３
６の電極パッド２６ｃと接続されている。前記第４８の
電極パッド６５ｄは第２８の配線６９の一端と接続さ
れ、この配線６９の他端は第３７の電極パッド２６ｄと
接続されている。前記第４９の電極パッド６５ｅは第２
９の配線７０の一端と接続され、この配線７０の他端は
第３８の電極パッド２６ｅと接続されている。

【００３８】上記第４の実施例によれば、第１の実施例
と同様の効果を得ることができ、さらに、第４の半導体
チップ２５の上面に電極パッド６５ａ〜６５ｅを設けて
いるため、一般の半導体チップについてもこの発明を応
用することができる。すなわち、一般の半導体チップの
側面に電極パッドを設ければ、この実施例の半導体チッ
プとして用いることができる。前記一般の半導体チップ
とは、その側面に電極パッドを有することがなく、その
上面に電極パッドを有する半導体チップのことである。

【００３９】尚、上記第１乃至第４の実施例では、第１
の半導体チップ１５の実装用バンプ電極１７により、マ
ルチチップモジュ−ルを基板に実装しているが、第１の
半導体チップ１５の下面１５ｂに実装用バンプ電極１７
を設けず、第４の半導体チップ２５の上面に電極を設
け、この電極と基板上に形成された配線とをＴＡＢ法、
ワイヤボンディング法等によって接続することにより、
マルチチップモジュ−ルを前記基板に実装することも可
能である。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
第１の半導体チップの上に絶縁材料を設け、この絶縁材
料の上に第２の半導体チップを設けている。したがっ
て、複数の半導体チップを効率的に接続することによ
り、半導体素子の実装密度を飛躍的に向上させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例によるマルチチップモ
ジュ−ルを示す斜視図。

【図２】この発明の第２の実施例によるマルチチップモ
ジュ−ルを示す断面図。

【図３】この発明の第３の実施例によるマルチチップモ
ジュ−ルを示す断面図。

【図４】この発明の第４の実施例によるマルチチップモ
ジュ−ルを示す斜視図。

【図５】第１の従来のマルチチップモジュ−ルを示す斜
視図。

【図６】第２の従来の複数のパッケ−ジによるモジュ−
ルを示す斜視図。

【符号の説明】

15…第１の半導体チップ、15a …第１の半導体チップの
側面、15b …第１の半導体チップの下面、16a …第１の
電極パッド、16b …第２の電極パッド、16c …第３の電
極パッド、16d …第４の電極パッド、16e …第５の電極
パッド、16f …第６の電極パッド、16g …第７の電極パ
ッド、16h …第８の電極パッド、16i …第９の電極パッ
ド、16j …第１０の電極パッド、16k …第１１の電極パ
ッド、16l …電極パッド、17…実装用バンプ電極、18…
第１の絶縁材料、19…第２の半導体チップ、19a …第２
の半導体チップの側面、20a …第１２の電極パッド、20
b…第１３の電極パッド、20c …第１４の電極パッド、2
0d …第１５の電極パッド、20e …第１６の電極パッ
ド、20f …第１７の電極パッド、20g …第１８の電極パ
ッド、20h …第１９の電極パッド、20i …第２０の電極
パッド、20j …第２１の電極パッド、20k …第２２の電
極パッド、20l …電極パッド、21…第２の絶縁材料、22
…第３の半導体チップ、22a …第３の半導体チップの側
面、23a …第２３の電極パッド、23b …第２４の電極パ
ッド、23c …第２５の電極パッド、23d…第２６の電極
パッド、23e …第２７の電極パッド、23f …第２８の電
極パッド、23g …第２９の電極パッド、23h …第３０の
電極パッド、23i …第３１の電極パッド、23j …第３２
の電極パッド、23k …第３３の電極パッド、23l …電極
パッド、24…第３の絶縁材料、25…第４の半導体チッ
プ、25a …第４の半導体チップの側面、25b …第４の半
導体チップの上面、26a …第３４の電極パッド、26b…
第３５の電極パッド、26c …第３６の電極パッド、26d
…第３７の電極パッド、26e …第３８の電極パッド、26
f …第３９の電極パッド、26g …第４０の電極パッド、
26h …第４１の電極パッド、26i …第４２の電極パッ
ド、26j …第４３の電極パッド、26k …第４４の電極パ
ッド、26l …電極パッド、27…第１の配線、28…第２の
配線、29…第３の配線、30…第４の配線、31…第５の配
線、32…第６の配線、33…第７の配線、34…第８の配
線、35…第９の配線、36…第１０の配線、37…第１１の
配線、38…第１２の配線、39…第１３の配線、40…第１
４の配線、41…第１５の配線、42…第１６の配線、43…
第１７の配線、44…第１８の配線、45…第１９の配線、
46…第２０の配線、47…第２１の配線、48…第２２の配
線、49…第２３の配線、50…第２４の配線、51〜53…配
線、54…絶縁性樹脂、61a …第１のバンプ電極、61b …
第２のバンプ電極、61c …第３のバンプ電極、61d …第
４のバンプ電極、61e …第５のバンプ電極、62a …第６
のバンプ電極、62b …第７のバンプ電極、62c …第８の
バンプ電極、62d …第９のバンプ電極、62e …第１０の
バンプ電極、63a …第１１のバンプ電極、63b …第１２
のバンプ電極、63c …第１３のバンプ電極、63d …第１
４のバンプ電極、63e …第１５のバンプ電極、65a …第
４５の電極パッド、65b …第４６の電極パッド、65c …
第４７の電極パッド、65d …第４８の電極パッド、65e
…第４９の電極パッド、66…第２５の配線、67…第２６
の配線、68…第２７の配線、69…第２８の配線、70…第
２９の配線

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の半導体チップと、 前記第１の半導体チップの側面に設けられた第１の電極
   パッドと、 前記第１の半導体チップの上に設けられた絶縁材料と、 前記絶縁材料の上に設けられた第２の半導体チップと、 前記第２の半導体チップの側面に設けられた第２の電極
   パッドと、 前記第１の電極パッドと前記第２の電極パッドとが接続
   された配線と、 を具備することを特徴とする半導体装置。
2. 【請求項２】 前記第１および第２の半導体チップは、
   樹脂が塗布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。