(57)【要約】【課題】  センサチップと回路チップとが積層されるとともに、これら両チップが電気的に接続されてなる半導体装置を、外部基板に実装するにあたって、リードフレームの曲げ加工を不要として安定性の高い接続形態を実現する。【解決手段】  センサチップ１０と回路チップ２０とが積層されるとともに、これら両チップ１０、２０が電気的に接続されてなる半導体装置１００を、外部基板２００に実装してなる半導体装置の実装構造において、回路チップ２０は、センサチップ１０よりも基板面方向の平面サイズが大きく、回路チップ２０の一面側の中央部にセンサチップ１０が積層されて搭載され、回路チップ２０の一面におけるセンサチップ１０の周辺部には、センサチップ１０よりも厚いリードフレーム３０を部分的に板厚を薄く加工して接続されており、このリードフレーム３０を介して半導体装置１００と外部基板２００とが接続されている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の半導体基板（１０）と第２の半導体基板（２０）とが積層されるとともに、これら両半導体基板（１０、２０）が電気的に接続されてなる半導体装置において、
前記第２の半導体基板（２０）は、前記第１の半導体基板（１０）よりも基板面方向の平面サイズが大きいものであり、
前記第２の半導体基板（２０）の一面側の中央部に前記第１の半導体基板（１０）が積層されて搭載されており、
前記第２の半導体基板（２０）の前記一面における前記第１の半導体基板（１０）の周辺部には、前記第１の半導体基板（１０）よりも厚い外部接続用の接続端子（３０、３１、３２）が接続されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記接続端子は、前記第２の半導体基板（２０）との接続部側から外部との接続部側へ向かって板厚が厚くなっているリードフレーム（３０）であ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】
前記接続端子は、前記第２の半導体基板（２０）との接続部側から外部との接続部側へ向かって板幅が広くなっているリードフレーム（３０）であることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記接続端子は、前記第２の半導体基板（２０）との接続部から突出するバンプ（３１）であ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５】
前記接続端子は、前記第１の半導体基板（１０）よりも厚い電気絶縁性の絶縁部（３２ａ）と、この絶縁部（３２ａ）に設けられた導電性の導電部（３２ｂ）とからなる混成部材（３２）であ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６】
前記第１の半導体基板は、センサチップ（１０）であり、前記第２の半導体基板は、前記センサチップ（１０）からの信号を処理する回路チップ（２０）であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の半導体装置。
【請求項７】
前記第１の半導体基板（１０）、前記第２の半導体基板（２０）および前記接続端子（３０〜３２）は、樹脂部材（７０）にて保護されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の半導体装置。
【請求項８】
前記第１の半導体基板（１０）、前記第２の半導体基板（２０）および前記接続端子（３０）は、樹脂部材（７０）にて保護されており、
前記接続端子はリードフレーム（３０）であり、前記リードフレーム（３０）のうち前記樹脂部材（７０）にて保護されている部位には、微小凹部（３０ｂ）が形成されていることを特徴とする請求項１ないし３、６および７のいずれか１つに記載の半導体装置。
【請求項９】
前記接続端子はリードフレーム（３０）であり、
前記リードフレーム（３０）には、切断を容易にするための局部的に板厚の薄い部分（３０ａ）が設けられていることを特徴とする請求項１ないし３および６ないし８のいずれか１つに記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記第１の半導体基板（１０）と前記第２の半導体基板（２０）とは、導電性のバンプ電極（４０）を介して電気的に接続されていることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１つに記載の半導体装置。
【請求項１１】
第１の半導体基板（１０）と第２の半導体基板（２０）とが積層されるとともに、これら両半導体基板（１０、２０）が電気的に接続されてなる半導体装置（１００、１０１、１０２）を、外部基板（２００）に実装してなる半導体装置の実装構造において、
前記第２の半導体基板（２０）は、前記第１の半導体基板（１０）よりも基板面方向の平面サイズが大きいものであり、
前記第２の半導体基板（２０）の一面側の中央部に前記第１の半導体基板（１０）が積層されて搭載されており、
前記第２の半導体基板（２０）の前記一面における前記第１の半導体基板（１０）の周辺部には、前記第１の半導体基板（１０）よりも厚い接続端子（３０、３１、３２）が接続されており、
前記接続端子（３０〜３２）を介して前記半導体装置（１００〜１０２）と前記外部基板（２００）とが接続されていることを特徴とする半導体装置の実装構造。
【請求項１２】
前記接続端子は、前記第２の半導体基板（２０）との接続部側から外部との接続部側へ向かって板厚が厚くなっているリードフレーム（３０）であることを特徴とする請求項１１に記載の半導体装置の実装構造。
【請求項１３】
前記接続端子は、前記第２の半導体基板（２０）との接続部側から外部との接続部側へ向かって板幅が広くなっているリードフレーム（３０）であることを特徴とする請求項１１または１２に記載の半導体装置の実装構造。
【請求項１４】
前記接続端子は、前記第２の半導体基板（２０）との接続部から突出するバンプ（３１）であることを特徴とする請求項１１に記載の半導体装置の実装構造。
【請求項１５】
前記接続端子は、前記第１の半導体基板（１０）よりも厚い電気絶縁性の絶縁部（３２ａ）と、この絶縁部（３２ａ）に設けられた導電性の導電部（３２ｂ）とからなる混成部材（３２）であることを特徴とする請求項１１に記載の半導体装置の実装構造。
【請求項１６】
前記半導体装置（１００）は、前記第１および第２の半導体基板（１０、２０）の基板面が前記外部基板（２００）から立った状態で配置されていることを特徴とする請求項１１ないし１５のいずれか１つに記載の半導体装置の実装構造。
【請求項１７】
前記第１の半導体基板は、センサチップ（１０）であり、前記第２の半導体基板は、前記センサチップ（１０）からの信号を処理する回路チップ（２０）であることを特徴とする請求項１１ないし１６のいずれか１つに記載の半導体装置の実装構造。
【請求項１８】
前記第１の半導体基板（１０）、前記第２の半導体基板（２０）および前記接続端子（３０〜３２）は、樹脂部材（７０）にて保護されていることを特徴とする請求項１１ないし１７のいずれか１つに記載の半導体装置の実装構造。
【請求項１９】
前記第１の半導体基板（１０）と前記第２の半導体基板（２０）とは、導電性のバンプ電極（４０）を介して電気的に接続されていることを特徴とする請求項１１ないし１８のいずれか１つに記載の半導体装置の実装構造。
【請求項２０】
第１の半導体基板（１０）と第２の半導体基板（２０）とが積層されるとともに、これら両半導体基板（１０、２０）が電気的に接続されてなる半導体装置を、外部基板（２００）に実装してなる半導体装置の実装構造において、
前記第２の半導体基板（２０）は、前記第１の半導体基板（１０）よりも基板面方向の平面サイズが大きいものであり、
前記第２の半導体基板（２０）の一面側の中央部に前記第１の半導体基板（１０）が積層されて搭載されており、
前記外部基板（２００）のうち前記第１の半導体基板（１０）に対応する部位には、前記第１の半導体基板（１０）が挿入可能な貫通穴（２２０）が設けられており、
前記第１の半導体基板（１０）が前記貫通穴（２２０）に入り込んでおり、
前記第２の半導体基板（２０）の前記一面における前記第１の半導体基板（１０）の周辺部と、前記外部基板（２００）とが接続されていることを特徴とする半導体装置の実装構造。
【請求項２１】
前記第１の半導体基板は、センサチップ（１０）であり、前記第２の半導体基板は、前記センサチップ（１０）からの信号を処理する回路チップ（２０）であることを特徴とする請求項２０に記載の半導体装置の実装構造。
【請求項２２】
前記第１の半導体基板（１０）、前記第２の半導体基板（２０）は、樹脂部材（７０）にて保護されていることを特徴とする請求項２０または２１に記載の半導体装置の実装構造。
【請求項２３】
前記第１の半導体基板（１０）と前記第２の半導体基板（２０）とは、導電性のバンプ電極（４０）を介して電気的に接続されていることを特徴とする請求項２０ないし２２のいずれか１つに記載の半導体装置の実装構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１の半導体基板と第２の半導体基板とが積層されるとともに、これら両半導体基板が電気的に接続されてなる半導体装置、および、このような半導体装置を接続端子を介して外部基板に実装してなる半導体装置の実装構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
図７は、この種の従来の半導体装置Ｊ１００の外部基板２００への実装構造を示す概略断面図である。
【０００３】
図７に示されるように、半導体装置Ｊ１００においては、第１の半導体基板１０とこの第１の半導体基板１０よりも平面サイズが大きい第２の半導体基板２０とが積層されている。
【０００４】
また、第２の半導体基板２０の周囲には、接続端子であるリードフレームＪ３０が配置されており、第２の半導体基板２０とリードフレームＪ３０とは、ボンディングワイヤ３００を介して結線され電気的に接続されている。そして、これら両半導体基板１０、２０ボンディングワイヤ３００およびリードフレームＪ３０は樹脂部材７０によりモールドされている。
【０００５】
ここで、リードフレームＪ３０のうち樹脂部材７０の外部に突出する部位（つまり、アウターリード）は、外部基板２００側へ折り曲げられている。そして、半導体装置Ｊ１００は、リードフレームＪ３０の突出先端部にて着地するように外部基板２００上に搭載され、当該突出先端部にてはんだ２１０を介して外部基板２００に接続される。
【０００６】
なお、図７に示される半導体装置Ｊ１００では、第２の半導体基板２０とリードフレームＪ３０とがボンディングワイヤ３００を介して接続されているが、ボンディングワイヤを省略して半導体基板とリードフレームとを直接接続するようにした半導体装置も提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【特許文献１】米国特許第６，５２５，４１３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述したように、従来のこの種の半導体装置においては、いずれもモールド樹脂の部分よりも外側の位置でリードフレームを曲げ加工している。
【０００８】
このような場合、半導体装置をたとえば加速度センサに適用した場合など、このリードフレームの曲げ部にて加速度の伝達が阻害される。そのため、従来のこの種の半導体装置は、加速度センサなどの実装には、不適である。
【０００９】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、第１の半導体基板と第２の半導体基板とが積層されるとともに、これら両半導体基板が電気的に接続されてなる半導体装置を、外部基板に実装するにあたって、接続端子の曲げ加工を不要として安定性の高い接続形態を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、第１の半導体基板（１０）と第２の半導体基板（２０）とが積層されるとともに、これら両半導体基板（１０、２０）が電気的に接続されてなる半導体装置において、第２の半導体基板（２０）は、第１の半導体基板（１０）よりも基板面方向の平面サイズが大きいものであり、第２の半導体基板（２０）の一面側の中央部に第１の半導体基板（１０）が積層されて搭載されており、第２の半導体基板（２０）の一面における第１の半導体基板（１０）の周辺部には、第１の半導体基板（１０）よりも厚い外部接続用の接続端子（３０、３１、３２）が接続されていることを特徴としている。
【００１１】
それによれば、本発明の半導体装置（１００、１０１、１０２）を外部基板（２００）に実装するとき、接続端子（３０〜３２）は、第１の半導体基板（１０）よりも厚く第１の半導体基板（１０）よりも外部基板（２００）側へ突出した形になる。
【００１２】
そのため、接続端子（３０〜３２）を曲げ加工することなく、接続端子（３０〜３２）を介して半導体装置の実装が適切に行える。また、接続端子（３０〜３２）は、上述のように厚いため、接続部の機械的強度を適切に確保できる。
【００１３】
したがって、本発明の半導体装置によれば、第１の半導体基板（１０）と第２の半導体基板（２０）とが積層されるとともに、これら両半導体基板（１０、２０）が電気的に接続されてなる半導体装置（１００〜１０２）を、外部基板（２００）に実装するにあたって、接続端子（３０〜３２）の曲げ加工を不要として安定性の高い接続形態を実現することができる。
【００１４】
ここで、請求項２に記載の発明のように、請求項１に記載の半導体装置においては、前記接続端子は、第２の半導体基板（２０）との接続部側から外部との接続部側へ向かって板厚が厚くなっているリードフレーム（３０）であるものにできる。
【００１５】
また、請求項３に記載の発明のように、請求項１または請求項２に記載の半導体装置においては、前記接続端子は、第２の半導体基板（２０）との接続部側から外部との接続部側へ向かって板幅が広くなっているリードフレーム（３０）であるものにできる。
【００１６】
それによれば、接続端子としてのリードフレーム（３０）は、第２の半導体基板（２０）に対しては微細ピッチにて接続可能となり、外部との接続においては、幅広の接続面を確保でき、安定した接続性を確保することが可能になる。
【００１７】
また、請求項４に記載の発明のように、請求項１に記載の半導体装置においては、前記接続端子は、第２の半導体基板（２０）との接続部から突出するバンプ（３１）であるものにできる。
【００１８】
また、請求項５に記載の発明では、請求項１に記載の半導体装置において、前記接続端子は、第１の半導体基板（１０）よりも厚い電気絶縁性の絶縁部（３２ａ）と、この絶縁部（３２ａ）に設けられた導電性の導電部（３２ｂ）とからなる混成部材（３２）であるものにできる。
【００１９】
このように接続端子を、絶縁部（３２ａ）に対して部分的に導電部（３２ｂ）を形成してなる混成部材（３２）とすることにより、第１の半導体基板（１０）よりも厚いためサイズが大きくなりがちな接続端子において、電気的接続の役割を担う導電部（３２ｂ）を微細な構成とすることが容易である。つまり、微細配線パターンに対応した接続端子とすることができ、好ましい。
【００２０】
また、請求項６に記載の発明のように、請求項１〜請求項５に記載の半導体装置において、第１の半導体基板は、センサチップ（１０）であり、第２の半導体基板は、センサチップ（１０）からの信号を処理する回路チップ（２０）であるものにできる。
【００２１】
また、請求項７に記載の発明のように、請求項１〜請求項６に記載の半導体装置において、第１の半導体基板（１０）、第２の半導体基板（２０）および接続端子（３０〜３２）は、樹脂部材（７０）にて保護されているものにできる。
【００２２】
また、請求項８に記載の発明では、請求項１ないし３、６および７のいずれか１つに記載の半導体装置において、第１の半導体基板（１０）、第２の半導体基板（２０）および接続端子（３０）は、樹脂部材（７０）にて保護されており、接続端子はリードフレーム（３０）であり、リードフレーム（３０）のうち樹脂部材（７０）にて保護されている部位には、微小凹部（３０ｂ）が形成されていることを特徴としている。
【００２３】
このように、リードフレーム（３０）に微小凹部（３０ｂ）を設けることにより保護樹脂である樹脂部材（７０）の密着性を向上させることができる。
【００２４】
また、請求項９に記載の発明では、請求項１ないし３および６ないし８のいずれか１つに記載の半導体装置において、接続端子はリードフレーム（３０）であり、リードフレーム（３０）には、切断を容易にするための局部的に板厚の薄い部分（３０ａ）が設けられていることを特徴としている。
【００２５】
このように、リードフレーム（３０）に局部的に板厚の薄い部分を設けることにより、リードフレーム（３０）の切断を容易にすることができる。
【００２６】
また、請求項１０に記載の発明のように、請求項１〜請求項９に記載の半導体装置において、第１の半導体基板（１０）と第２の半導体基板（２０）とは、導電性のバンプ電極（４０）を介して電気的に接続されているものにできる。
【００２７】
請求項１１に記載の発明では、第１の半導体基板（１０）と第２の半導体基板（２０）とが積層されるとともに、これら両半導体基板（１０、２０）が電気的に接続されてなる半導体装置（１００、１０１、１０２）を、外部基板（２００）に実装してなる半導体装置の実装構造において、第２の半導体基板（２０）は、第１の半導体基板（１０）よりも基板面方向の平面サイズが大きいものであり、第２の半導体基板（２０）の一面側の中央部に第１の半導体基板（１０）が積層されて搭載されており、第２の半導体基板（２０）の一面における第１の半導体基板（１０）の周辺部には、第１の半導体基板（１０）よりも厚い接続端子（３０、３１、３２）が接続されており、接続端子（３０〜３２）を介して半導体装置（１００〜１０２）と外部基板（２００）とが接続されていることを特徴としている。
【００２８】
本発明は、請求項１に記載の半導体装置（１００〜１０２）を外部基板（２００）に接続端子（３０〜３２）を介して実装してなる実装構造を提供するものであり、その効果は、請求項１に記載の発明について述べられていることと同様である。
【００２９】
つまり、本発明の実装構造によっても、第１の半導体基板（１０）と第２の半導体基板（２０）とが積層されるとともに、これら両半導体基板（１０、２０）が電気的に接続されてなる半導体装置（１００〜１０２）を、外部基板（２００）に実装するにあたって、接続端子（３０〜３２）の曲げ加工を不要として安定性の高い接続形態を実現することができる。
【００３０】
また、請求項１２に記載の発明では、請求項１１に記載の半導体装置の実装構造において、前記接続端子は、第２の半導体基板（２０）との接続部側から外部との接続部側へ向かって板厚が厚くなっているリードフレーム（３０）であることを特徴としている。
【００３１】
本発明は、請求項２に記載の半導体装置（１００）を外部基板（２００）に実装してなる実装構造を提供するものであり、それによる作用効果は、請求項２に記載の発明と同様である。
【００３２】
また、請求項１３に記載の発明では、請求項１１または請求項１２に記載の半導体装置の実装構造において、前記接続端子は、第２の半導体基板（２０）との接続部側から外部との接続部側へ向かって板幅が広くなっているリードフレーム（３０）であることを特徴としている。
【００３３】
本発明は、請求項３に記載の半導体装置（１００）を外部基板（２００）に実装してなる実装構造を提供するものであり、それによる作用効果は、請求項３に記載の発明と同様である。
【００３４】
また、請求項１４に記載の発明では、請求項１１に記載の半導体装置の実装構造において、前記接続端子は、第２の半導体基板（２０）との接続部から突出するバンプ（３１）であることを特徴としている。
【００３５】
本発明は、請求項４に記載の半導体装置（１０１）を外部基板（２００）に実装してなる実装構造を提供するものであり、それによる作用効果は、請求項４に記載の発明と同様である。
【００３６】
また、請求項１５に記載の発明では、請求項１１に記載の半導体装置の実装構造において、前記接続端子は、第１の半導体基板（１０）よりも厚い電気絶縁性の絶縁部（３２ａ）と、この絶縁部（３２ａ）に設けられた導電性の導電部（３２ｂ）とからなる混成部材（３２）であることを特徴としている。
【００３７】
本発明は、請求項５に記載の半導体装置（１０２）を外部基板（２００）に実装してなる実装構造を提供するものであり、それによる作用効果は、請求項５に記載の発明と同様である。
【００３８】
また、請求項１６に記載の発明では、請求項１１〜請求項１５に記載の半導体装置の実装構造において、半導体装置（１００）は、第１および第２の半導体基板（１０、２０）の基板面が外部基板（２００）から立った状態で配置されていることを特徴としている。
【００３９】
本発明の半導体装置（１００）では、接続端子（３０）が第１の半導体基板（１０）よりも厚いため、半導体装置（１００）における基板面を外部基板（２００）の基板面に対して立てた状態で配置しても、接続端子（３０）における接続面積を十分に確保することができる。
【００４０】
そのため、半導体装置（１００）の基板面と外部基板（２００）の基板面とを平行になるように実装する通常の実装形態に限定されることなく、半導体装置（１００）の配置自由度を大きくすることができる。
【００４１】
そして、このことは、たとえば、半導体装置としての加速度センサなどにおいて、検出方向に応じたセンサの配置形態を、容易に実現できるということであり、そのような面で有利である。
【００４２】
また、請求項１７に記載の発明では、請求項１１〜請求項１６に記載の半導体装置の実装構造において、第１の半導体基板は、センサチップ（１０）であり、第２の半導体基板は、センサチップ（１０）からの信号を処理する回路チップ（２０）であることを特徴としている。
【００４３】
また、請求項１８に記載の発明では、請求項１１〜請求項１７に記載の半導体装置の実装構造において、第１の半導体基板（１０）、第２の半導体基板（２０）および接続端子（３０〜３２）は、樹脂部材（７０）にて保護されていることを特徴としている。
【００４４】
また、請求項１９に記載の発明では、請求項１１〜請求項１８に記載の半導体装置の実装構造において、第１の半導体基板（１０）と第２の半導体基板（２０）とは、導電性のバンプ電極（４０）を介して電気的に接続されていることを特徴としている。
【００４５】
これら請求項１７、１８、１９に記載の発明は、それぞれ、請求項６、７、１０に記載の半導体装置（１００〜１０２）を外部基板（２００）に実装してなる実装構造を提供するものであり、それによる作用効果は、それぞれ、請求項６、７、１０に記載の発明と同様である。
【００４６】
請求項２０に記載の発明では、第１の半導体基板（１０）と第２の半導体基板（２０）とが積層されるとともに、これら両半導体基板（１０、２０）が電気的に接続されてなる半導体装置を、外部基板（２００）に実装してなる半導体装置の実装構造において、第２の半導体基板（２０）は、第１の半導体基板（１０）よりも基板面方向の平面サイズが大きいものであり、第２の半導体基板（２０）の一面側の中央部に第１の半導体基板（１０）が積層されて搭載されており、外部基板（２００）のうち第１の半導体基板（１０）に対応する部位には、第１の半導体基板（１０）が挿入可能な貫通穴（２２０）が設けられており、第１の半導体基板（１０）が貫通穴（２２０）に入り込んでおり、第２の半導体基板（２０）の前記一面における第１の半導体基板（１０）の周辺部と、外部基板（２００）とが接続されていることを特徴としている。
【００４７】
それによれば、第１の半導体基板（１０）を貫通穴（２２０）に入り込ませることで、第２の半導体基板（２０）の前記一面における第１の半導体基板（１０）の周辺部と外部基板（２００）とを容易に接続することができる。そのため、曲げ加工を要するような複雑な形状の接続端子は不要となる。
【００４８】
そのため、本発明によれば、第１の半導体基板と第２の半導体基板とが積層されるとともに、これら両半導体基板が電気的に接続されてなる半導体装置を、外部基板に実装するにあたって、接続端子の曲げ加工を不要として安定性の高い接続形態を実現することができる。
【００４９】
ここにおいて、請求項２１に記載の発明では、請求項２０に記載の半導体装置の実装構造において、第１の半導体基板は、センサチップ（１０）であり、第２の半導体基板は、センサチップ（１０）からの信号を処理する回路チップ（２０）であることを特徴としている。
【００５０】
また、請求項２２に記載の発明では、請求項２０または請求項２１に記載の半導体装置の実装構造において、第１の半導体基板（１０）、第２の半導体基板（２０）は、樹脂部材（７０）にて保護されていることを特徴としている。
【００５１】
また、請求項２３に記載の発明では、請求項２０ないし請求項２２のいずれか１つに記載の半導体装置の実装構造において、第１の半導体基板（１０）と第２の半導体基板（２０）とは、導電性のバンプ電極（４０）を介して電気的に接続されていることを特徴としている。
【００５２】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５３】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。
【００５４】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る半導体装置１００の外部基板（母基板）２００への実装構造を示す概略断面図である。また、図２は、図１に示される半導体装置１００における接続端子としてのリードフレーム３０の単体構成を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【００５５】
本実施形態では、本発明の半導体装置を加速度センサに適用したものとして説明する。
【００５６】
この半導体装置１００は、大きくは、第１の半導体基板１０と第２の半導体基板２０とが積層されるとともに、これら両半導体基板１０、２０が電気的に接続されてなり、さらに外部基板２００と接続するための接続端子３０を備えて構成されている。
【００５７】
ここで、第１の半導体基板１０はセンサチップ１０であり、第２の半導体基板２０は、センサチップ１０からの信号を処理する回路チップ２０である。このセンサチップ１０は、加速度検出を行う検出素子として構成されており、たとえば、シリコン基板等に対して一般に知られている櫛歯構造を有する梁構造体を形成し、印加された加速度に応じた可動電極と固定電極間の静電容量変化（電気信号）を検出するものにできる。
【００５８】
また、回路チップ２０は、たとえばシリコン基板等に対してＭＯＳトランジスタやバイポーラトランジスタ等が、周知の半導体プロセスを用いて形成されているＩＣチップなどであり、センサチップ１０へ電圧を送ったり、センサチップ１０からの電気信号を処理して外部へ出力する等の機能を有する信号処理チップにすることができる。
【００５９】
図１に示されるように、この第２の半導体基板である回路チップ２０は、第１の半導体基板であるセンサチップ１０よりも基板面方向の平面サイズが大きいものであり、回路チップ２０の一面（図１中の下面）側の中央部にセンサチップ１０が積層されて搭載されている。
【００６０】
ここで、図１に示されるように、両チップ１０、２０の対向する面の間は空隙となっており、センサチップ１０におけるセンシング部すなわち可動部は、回路チップ２０と対向する面に形成されている。
【００６１】
そして、センサチップ１０と回路チップ２０とは、導電性のバンプ電極４０を介して電気的に接続されている。このバンプ電極４０は、以下、チップ接続用バンプ電極４０と言うことにする。
【００６２】
このチップ接続用バンプ電極４０は、たとえば、ＡｕからなるスタッドバンプやＮｉ／Ａｕの無電解メッキなどの金属バンプからなるものであり、センサチップ１０の電極（図示せず）と回路チップ２０の電極（図示せず）とを電気的に接続している。
【００６３】
具体的には、回路チップ２０のたとえばＡｌ（アルミニウム）からなる上記電極に、チップ接続用バンプ電極４０を形成しておき、回路チップ２０とセンサチップ１０とを重ね合わせ、センサチップ１０のたとえばＡｌ（アルミニウム）からなる上記電極とチップ接続用バンプ電極４０とを超音波接合することにより、チップ接続用バンプ電極４０による接続がなされる。
【００６４】
また、両チップ１０、２０の対向する面の間は空隙となっているが、この空隙は、図１に示されるように、両チップ１０、２０の対向する面の間における周辺部に設けられたシール材５０により封止されている。このシール材５０により、上記空隙は封止され、外部から保護され、センサチップ１０のセンシング部の汚染防止がなされている。なお、シール材５０は必要に応じて設ければよく、無いものであってもよい。
【００６５】
また、第２の半導体基板である回路チップ２０の一面における第１の半導体基板であるセンサチップ１０の周辺部には、センサチップ１０よりも厚い外部接続用の接続端子３０、すなわちリードフレーム３０が接続されている。
【００６６】
ここでは、回路チップ２０とリードフレーム３０とは、端子接続用バンプ電極６０を介して電気的に接続されている。この端子接続用バンプ電極６０は、上述したチップ接続用バンプ電極４０と同様のものにでき、回路チップ２０側に形成した端子接続用バンプ電極６０とリードフレーム３０とを還元雰囲気で加熱して接合したものにできる。
【００６７】
ここでは、図１、図２（ｂ）に示されるように、リードフレーム３０は、回路チップ２０との接続部側から外部基板２００との接続部側へ向かって板厚が厚くなっている。たとえば、リードフレーム３０の厚肉部の板厚は、０．４５ｍｍ程度にでき、これは、センサチップ１０の厚さ（たとえば０．４ｍｍ程度）よりも厚い。
【００６８】
また、図２（ａ）に示されるように、リードフレーム３０は、回路チップ２０との接続部側から外部基板２００との接続部側へ向かって板幅が広くなっている。
【００６９】
このようなリードフレーム３０は、たとえばＣｕや４２アロイなどのリードフレーム材料を用い、これに対して、回路チップ２０との接続部側をたとえば板厚０．２ｍｍ程度に薄くすると同時に微細リード部を形成する加工（つまり、コイニング加工）を施すことにより形成することができる。また、リードフレーム３０の表面には、Ｓｎ（スズ）メッキが施されている。
【００７０】
また、図１に示されるように、センサチップ１０、回路チップ２０およびリードフレーム３０は、エポキシ樹脂などのモールド材料からなる樹脂部材７０によってモールドされ、保護されている。
【００７１】
この樹脂部材７０は金型を用いたトランスファーモールド法などにより成形できるものである。この樹脂部材７０により各チップ１０、２０および接続端子３０が保護される。この樹脂部材７０はセンサチップ１０、回路チップ２０およびリードフレーム３０を覆うことで外気から遮断し保護することに加えて、さらにそれらを強固に包み込むことにより保護する保護部材として機能する。なお、場合によっては樹脂部材７０は無いものでもよい。
【００７２】
このような半導体装置１００は、たとえばチップ接続用バンプ電極４０および端子接続用バンプ電極６０が形成された回路チップ２０に、センサチップ１０を重ね合わせて上記超音波接合を行った後、リードフレーム３０と端子接続用バンプ電極６０とを加熱接合し、必要に応じて、シール材５０や樹脂部材７０を形成することにより、製造することができる。
【００７３】
そして、この半導体装置１００は、リードフレーム３０の他端部側、すなわち樹脂部材７０から突出する部位にて、はんだ２１０を介して外部基板２００に接続されている。この外部基板２００は、プリント配線板やセラミック配線板などである。
【００７４】
このようにして実装された半導体装置１００は、本実施形態では加速度センサとして機能する。
【００７５】
すなわち、半導体装置１００に加速度が印加されると、センサチップ１０により加速度に応じたレベルの信号が出力され、その信号はチップ接続用バンプ４０を介して回路チップ２０に伝達され、ここで増幅や調整などの処理に共され、さらに、リードフレーム３０を介して外部基板２００に出力される。
【００７６】
ところで、本実施形態によれば、第１の半導体基板としてのセンサチップ１０と第２の半導体基板としての回路チップ２０とが積層されるとともに、これら両チップ１０、２０が電気的に接続されてなる半導体装置において、回路チップ２０は、センサチップ１０よりも基板面方向の平面サイズが大きいものであり、回路チップ２０の一面側の中央部にセンサチップ１０が積層されて搭載されており、回路チップ２０の一面におけるセンサチップ１０の周辺部には、センサチップ１０よりも厚い外部接続用の接続端子としてのリードフレーム３０が接続されていることを特徴とする半導体装置１００が提供される。
【００７７】
また、本実施形態によれば、第１の半導体基板としてのセンサチップ１０と第２の半導体基板としての回路チップ２０とが積層されるとともに、これら両チップ１０、２０が電気的に接続されてなる半導体装置１００を、外部基板２００に実装してなる半導体装置の実装構造において、回路チップ２０は、センサチップ１０よりも基板面方向の平面サイズが大きいものであり、回路チップ２０の一面側の中央部にセンサチップ１０が積層されて搭載されており、回路チップ２０の一面におけるセンサチップ１０の周辺部には、センサチップ１０よりも厚い接続端子としてのリードフレーム３０が接続されており、このリードフレーム３０を介して半導体装置１００と外部基板２００とが接続されていることを特徴とする半導体装置の実装構造が提供される。
【００７８】
それによれば、本実施形態の半導体装置１００を外部基板２００に実装するとき、リードフレーム３０は、センサチップ１０よりも厚くセンサチップ１０よりも外部基板２００側へ突出した形になる（図１参照）。
【００７９】
そのため、従来の半導体装置（上記図７参照）のように、接続端子としてのリードフレーム３０を曲げ加工することなく、リードフレーム３０を介して半導体装置の実装が適切に行える。また、リードフレーム３０は、上述のように厚いため、接続部の機械的強度を適切に確保できる。
【００８０】
したがって、本実施形態の半導体装置１００およびその実装構造によれば、センサチップ１０と回路チップ２０とが積層されるとともに、これら両半導体チップ１０、２０が電気的に接続されてなる半導体装置１００を、外部基板２００に実装するにあたって、接続端子であるリードフレーム３０の曲げ加工を不要として安定性の高い接続形態を実現することができる。
【００８１】
特に、本実施形態では、半導体装置１００として加速度センサを採用しているため、接続端子であるリードフレーム３０に曲げ部が無く且つ安定性の高い接続形態となっていることは、リードフレーム３０による加速度伝達の阻害の抑制につながり、好ましい。また、リードフレーム３０の曲げ加工が不要になれば、製造工程の短縮やコストダウンにもつながる。
【００８２】
また、本実施形態の半導体装置１００および実装構造によれば、接続端子として、回路チップ２０との接続部側から外部基板２００との接続部側へ向かって板厚が厚くなっているリードフレーム３０を採用していること（図１、図２（ｂ）参照）も特徴点である。
【００８３】
また、本実施形態の半導体装置１００および実装構造によれば、接続端子として、回路チップ２０との接続部側から外部基板２００との接続部側へ向かって板幅が広くなっているリードフレーム３０を採用していること（図２（ａ）参照）も特徴点である。
【００８４】
それによれば、接続端子としてのリードフレーム３０は、回路チップ２０に対しては微細ピッチにて接続可能となり、外部基板２００との接続においては、幅広の接続面を確保でき、安定した接続性を確保することが可能になる。
【００８５】
また、本実施形態の半導体装置１００および実装構造によれば、センサチップ１０と回路チップ２０とは、導電性のバンプ電極４０を介して電気的に接続されていることも特徴点である。
【００８６】
それによれば、両チップ１０、２０間をボンディングワイヤにより接続する場合に比べて、体格を小さくすることができ、チップ積層構造による小型化のメリットを充分に活かすことができる。
【００８７】
また、図１、図２（ｂ）に示されるように、リードフレーム３０においては、外部基板２００との接続部側すなわち厚肉部側の端部には、切り込み３０ａが形成されている。この切り込み３０ａは、樹脂モールド後においてリードフレーム３０の厚肉部の切断を容易にするためのものである。
【００８８】
つまり、本実施形態によれば、接続端子がリードフレーム３０であり、このリードフレーム３０には、切断を容易にするための局部的に板厚の薄い部分としての切り込み３０ａが設けられていることを特徴とする半導体装置１００が提供される。
【００８９】
［変形例］
図３は、本実施形態に係る半導体装置１００の変形例を示す概略断面図である。
【００９０】
この変形例では、モールド樹脂としての樹脂部材７０の密着性を改善するための微小凹部３０ｂが形成されている。この凹部３０ｂに樹脂部材７０が食い込むことにより、樹脂部材７０とリードフレーム３０との密着性が向上し、剥離防止につながる。
【００９１】
つまり、本例によれば、第１の半導体基板１０、第２の半導体基板２０および接続端子３０は、樹脂部材７０にて保護されており、接続端子はリードフレーム３０であり、リードフレーム３０のうち樹脂部材７０にて保護されている部位には、微小凹部３０ｂが形成されていることを特徴とする半導体装置１００が提供される。
【００９２】
（第２実施形態）
図４は、本発明の第２実施形態に係る半導体装置１００の外部基板（母基板）２００への実装構造を示す概略断面図である。
【００９３】
図４に示されるように、本実施形態の実装構造では、半導体装置１００は、第１および第２の半導体基板すなわち両チップ１０、２０の基板面が外部基板２００から立った状態で配置されている。
【００９４】
半導体装置１００は、接続端子であるリードフレーム３０がセンサチップ１０よりも厚いため、半導体装置１００における基板面を外部基板２００の基板面に対して立てた状態で配置しても、リードフレーム３０における接続面積を十分に確保できる。つまり、図４に示されるように、リードフレーム３０の端面にてはんだ２１０との接続面積を十分に確保できている。
【００９５】
そのため、本実施形態によれば、半導体装置１００の基板面と外部基板２００の基板面とを平行になるように実装する通常の実装形態（たとえば上記図１参照）に限定されることなく、半導体装置１００の配置自由度を大きくすることができる。
【００９６】
そして、このことは、たとえば、半導体装置としての加速度センサなどにおいて、検出方向に応じたセンサの配置形態を、容易に実現できるということであり、そのような面で有利である。
【００９７】
なお、図４においては、半導体装置１００における基板面を外部基板２００の基板面に対して垂直に立てた状態で配置しているが、多少傾斜した状態で配置してもよい。つまり、半導体装置１００における基板面と外部基板２００の基板面とが交差する状態で、半導体装置１００の配置がなされていてもよい。
【００９８】
（第３実施形態）
図５は、本発明の第３実施形態に係る半導体装置１０１を示す概略断面図である。上記第１実施形態との相違点を中心に述べる。
【００９９】
上記第１実施形態では、半導体装置における接続端子は、リードフレームであったが、本実施形態では、図５に示されるように、接続端子は、回路チップ２０との接続部から突出するバンプ３１である。
【０１００】
このバンプ３１は、回路チップ２０の端子接続用バンプ電極６０に接続して形成されており、本例ではボール状をなしている。たとえば、バンプ３１は、端子接続用バンプ電極６０にはんだボールを付着させる方法や、端子接続用バンプ電極６０にはんだを印刷してリフローさせることでボール状に成形する方法などにより容易に形成できる。
【０１０１】
こうして、回路チップ２０にバンプ３１を形成した後、センサチップ１０を重ね合わせて上記超音波接合を行い、必要に応じて、シール材５０を形成することにより、本実施形態の半導体装置１０１を製造することができる。
【０１０２】
なお、本実施形態の半導体装置１０１は、上記実施形態のように樹脂部材にて保護されてはいないが、樹脂部材にて保護されていてもよい。
【０１０３】
そして、図示しないが、上記実施形態と同様、この半導体装置１０１は、はんだボール３１を介して外部基板に搭載し、外部基板に接するはんだボール３１をリフローさせることにより、半導体装置１０１の実装を行うことができる。
【０１０４】
このように、本実施形態によれば、上記第１実施形態に示される半導体装置およびその実装構造において、接続端子をリードフレームからバンプ３１に置き換えた構成を有するものが得られる。
【０１０５】
そして、本実施形態においても、センサチップ１０と回路チップ２０とが積層されるとともに、これら両半導体チップ１０、２０が電気的に接続されてなる半導体装置１０１を、外部基板２００に実装するにあたって、接続端子であるリードフレーム３０の曲げ加工を不要として安定性の高い接続形態を実現することができる半導体装置１０１およびその実装構造を提供することができる。
【０１０６】
（第４実施形態）
図６は、本発明の第４実施形態に係る半導体装置１０２を示す概略断面図である。上記実施形態との相違点を中心に述べる。
【０１０７】
上記第１実施形態では、半導体装置における接続端子は、リードフレームであったが、本実施形態では、図６に示されるように、接続端子は、センサチップ１０よりも厚い電気絶縁性の絶縁部３２ａと、この絶縁部３２ａに設けられた導電性の導電部３２ｂとからなる混成部材３２である。
【０１０８】
ここでは、混成部材３２は、絶縁部３２ａの表面に導電部３２ｂが形成されたものである。絶縁部３２ａとしては、ポリイミドなどの絶縁性の樹脂からなり、導電部３２ｂは、Ｃｕペーストなどの導体ペーストを用いて形成されたものにできる。
【０１０９】
具体的には、絶縁性の樹脂基板を用意し、この樹脂基板に対して、センサチップ１０が入り込むことの可能な貫通穴と、当該貫通穴の周囲に導体ペーストが印刷、硬化されたスルーホールとを形成する。
【０１１０】
そして、両チップ１０、２０が積層された積層体を用意し、当該積層体を、上記樹脂基板の上記貫通穴にセンサチップ１０が挿入されるとともに、回路チップ２０の端子接続用バンプ電極６０が上記スルーホールの開口縁部に形成された導体に接続されるように搭載する。たとえば、回路チップ２０の端子接続用バンプ電極６０をＡｕとし、上記導体をＣｕとすれば、ＡｕとＣｕとの熱圧着による接続がなされる。
【０１１１】
そして、上記積層体が搭載された樹脂基板において、上記スルーホールが半分に分割されるように、上記樹脂基板を切断する。その後は、必要に応じて、シール材５０や樹脂部材７０を形成することにより、図６に示されるような本実施形態の半導体装置１０２ができあがる。
【０１１２】
そして、図示しないが、この半導体装置１０２は、混成部材３２にて着地するように外部基板に搭載され、混成部材３２における導電部３２ｂを外部基板にはんだ付けすることにより、本実施形態の半導体装置１０２の実装構造ができあがる。
【０１１３】
このように、本実施形態によれば、上記第１実施形態に示される半導体装置およびその実装構造において、接続端子をリードフレームから混成部材３２に置き換えた構成を有するものが得られる。
【０１１４】
そして、本実施形態においても、センサチップ１０と回路チップ２０とが積層されるとともに、これら両半導体チップ１０、２０が電気的に接続されてなる半導体装置１０２を、外部基板２００に実装するにあたって、接続端子であるリードフレーム３０の曲げ加工を不要として安定性の高い接続形態を実現することができる半導体装置１０２およびその実装構造を提供することができる。
【０１１５】
さらに、本実施形態によれば、接続端子を、絶縁部３２ａに対して部分的に導電部３２ｂを形成してなる混成部材３２とすることにより、センサチップ１０よりも厚いためサイズが大きくなりがちな接続端子において、電気的接続の役割を担う導電部３２ｂを微細な構成とすることが容易である。つまり、微細配線パターンに対応した接続端子とすることができ、好ましい。
【０１１６】
（第５実施形態）
上記図６に示される半導体装置は、上述したように、センサチップ１０が入り込むことの可能な貫通穴を有する絶縁性の樹脂基板に対して、両チップ１０、２０が積層された積層体を、上記樹脂基板の上記貫通穴にセンサチップ１０が挿入された状態で、回路チップ２０の周辺部と上記樹脂基板とを接続するように搭載し、その後は、上記樹脂基板を切断することにより、形成されていた。
【０１１７】
ここで、上記図６において、混成部材３２を、絶縁性の樹脂基板などからなる外部基板２００に置き換えると、この外部基板２００には、センサチップ１０が入り込むことの可能な貫通穴２２０が形成されたものになる。
【０１１８】
つまり、両チップ１０、２０が積層された積層体を半導体装置とした場合、本実施形態によれば、この積層体を外部基板２００に搭載した実装構造が提供される。本実施形態の実装構造においても、たとえば、回路チップ２０の端子接続用バンプ電極６０をＡｕとし、これを外部基板２００に形成されたＣｕなどの導体に対して熱圧着などによって接続すればよい。
【０１１９】
このように、本実施形態によれば、第１の半導体基板としてのセンサチップ１０と第２の半導体基板としての回路チップ２０とが積層されるとともに、これら両チップ１０、２０が電気的に接続されてなる半導体装置を外部基板２００に実装してなる半導体装置の実装構造において、回路チップ２０は、センサチップ１０よりも基板面方向の平面サイズが大きいものであり、回路チップ２０の一面側の中央部にセンサチップ１０が積層されて搭載されており、外部基板２００のうちセンサチップ１０に対応する部位には、センサチップ１０が挿入可能な貫通穴２２０が設けられており、センサチップ１０が貫通穴２２０に入り込んでおり、回路チップ２０の一面におけるセンサチップ１０の周辺部と、外部基板２００とが接続されていることを特徴とする半導体装置の実装構造が提供される。
【０１２０】
それによれば、センサチップ１０を外部基板２００の貫通穴２２０に入り込ませることで、回路チップ２０の前記一面におけるセンサチップ１０の周辺部と外部基板２００とを容易に接続することができる。そのため、曲げ加工を要するような複雑な形状の接続端子は不要となる。
【０１２１】
そのため、本実施形態によれば、第１の半導体基板と第２の半導体基板とが積層されるとともに、これら両半導体基板が電気的に接続されてなる半導体装置を、外部基板に実装するにあたって、接続端子の曲げ加工を不要として安定性の高い接続形態を実現することができる。
【０１２２】
（他の実施形態）
なお、上記実施形態においては、両チップ１０、２０間の電気的な接続は、チップ接続用バンプ電極４０を介して行われていたが、ボンディングワイヤにより行われるものであってもよい。
【０１２３】
また、本発明の半導体装置として加速度センサを例にとって説明してきたが、本発明は、加速度センサに限定されるものではなく、角速度センサ、圧力センサ、温度センサ、湿度センサ、光センサ、画像センサなどにも適用可能である。
【０１２４】
つまり、上記実施形態において、上記センサチップ１０が角速度検出素子であったり、圧力検出素子であったり、温度検出素子であったり、湿度検出素子であったり、光検出素子であったり、画像検出素子であっても良い。
【０１２５】
また、回路チップ２０としては、ＭＯＳトランジスタやバイポーラトランジスタなどを用いた回路、メモリ回路など何でもよい。
【０１２６】
また、第１の半導体基板、第２の半導体基板は、それぞれセンサチップ、回路チップでなくてもよく、ともにＩＣチップなどの回路チップであってもよい。
【０１２７】
要するに、本発明は、第１の半導体基板と第２の半導体基板とが積層されるとともに、これら両半導体基板が電気的に接続されてなる半導体装置、およびこのような半導体装置を外部基板に実装してなる実装構造において、第２の半導体基板を、第１の半導体基板よりも基板面方向の平面サイズが大きいものとし、第２の半導体基板の一面側の中央部に第１の半導体基板を積層して搭載し、第２の半導体基板の一面における第１の半導体基板の周辺部に、第１の半導体基板よりも厚い外部基板接続用の接続端子を設けたことを主たる特徴とするものである。そして、その他の部分については適宜、設計変更が可能であることはもちろんある。
【図面の簡単な説明】
【０１２８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る半導体装置の外部基板への実装構造を示す概略断面図である。
【図２】図１に示される半導体装置における接続端子としてのリードフレームの単体構成を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【図３】上記第１実施形態に係る半導体装置の変形例を示す概略断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る半導体装置の外部基板への実装構造を示す概略断面図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る半導体装置を示す概略断面図である。
【図６】本発明の第４実施形態に係る半導体装置を示す概略断面図である。
【図７】従来の半導体装置の外部基板への実装構造を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【０１２９】
１０…第１の半導体基板としてのセンサチップ、
２０…第２の半導体基板としての回路チップ、
３０…接続端子としてのリードフレーム、３０ａ…切り込み、３０ｂ…微小凹部、
３１…接続端子としてのバンプ、３２…接続端子としての混成部材、
３２ａ…混成部材における絶縁部、３２ｂ…混成部材における導電部、
４０…バンプ電極、７０…樹脂部材、
１００、１０１、１０２…半導体装置、２００…外部基板、２２０…貫通穴。
【図１】
2006080350.tif 000003
【図２】
2006080350.tif 000004
【図３】
2006080350.tif 000005
【図４】
2006080350.tif 000006
【図５】
2006080350.tif 000007
【図６】
2006080350.tif 000008
【図７】
2006080350.tif 000009