(57)【要約】積層マルチチップパッケージ（１００）は、頂部側（１０８）と底部側（１１０）を有するベースキャリア（１０２）；ベースキャリア頂部側（１０８）に取り付けられた底部表面（１１２）と対向する頂部表面（１１４）とを有する底部集積回路ダイ（１０４）；を有する。頂部表面（１１４）は、複数の第１のボンディングパッドを有する周囲領域と、中心領域（１２０）とを有する。周囲領域と中心領域（１２０）との間の底部ダイ（１０４）の頂部表面（１１４）上にビード（１２４）を形成する。底部ダイ（１０４）の上方に底部表面を有する頂部集積回路ダイ（１０６）が配置され、頂部ダイ（１０６）の底部表面がビード（１２４）を介して底部ダイ（１０４）の頂部表面（１１４）に取り付けられている。ビード（１２４）は、底部ダイ（１０４）と頂部ダイ（１０６）との間に所定の間隔を維持することで、頂部ダイ（１０６）を底部ダイ（１０４）に取り付ける時に、底部ダイ（１０４）をベースキャリア（１０２）に接続する第１のワイヤ（１２２）のワイヤボンドが損傷を受けないようにする。
2005519471.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
頂部側および底部側を有するベースキャリア；
前記ベースキャリア頂部側に取り付けられた底部表面とそれに対向する頂部表面とを有し、前記頂部表面が複数の第１のボンディングパッドを有する周囲領域と、中心領域とを有する底部集積回路ダイ；
前記周囲領域と前記中心領域の間の前記底部ダイの前記頂部表面上に形成されたビードであって、前記第１のボンディングパッドまで延在していないビード；
前記底部ダイの前記頂部表面上の前記中央領域に形成された接着材料であって、前記ビードによって囲まれている接着材料；および
底部表面を有する頂部集積回路ダイであって、前記頂部ダイが前記底部ダイの上方に配置されており、前記頂部ダイの前記底部表面が前記接着材料を介して前記底部ダイの前記頂部表面に取り付けられており、前記ビードが前記底部ダイと前記頂部ダイとの間に所定の間隔を維持し、前記頂部ダイおよび前記底部ダイが同様の大きさおよび形状のものである頂部集積回路ダイ；
を有する積層マルチチップパッケージ。
【請求項２】
前記底部ダイが第１の接着材料層によって前記ベースキャリアに取り付けられている請求項１に記載の積層マルチチップパッケージ。
【請求項３】
頂部側および底部側を有するベースキャリア；
前記ベースキャリア頂部側に取り付けられた底部表面とそれに対向する頂部表面とを有し、前記頂部表面が複数の第１のボンディングパッドを有する周囲領域と、中心領域とを有する底部集積回路ダイ；
前記周囲領域と前記中心領域の間の前記底部ダイの前記頂部表面上に形成されたビードであって、前記第１のボンディングパッドまで延在していないビード；
前記底部ダイの前記頂部表面上の前記中央領域に形成された接着材料であって、前記ビードによって囲まれている接着材料；および
底部表面を有する頂部集積回路ダイであって、前記頂部ダイが前記底部ダイの上方に配置されており、前記頂部ダイの前記底部表面が前記接着材料を介して前記底部ダイの前記頂部表面に取り付けられており、前記ビードが前記底部ダイと前記頂部ダイとの間に所定の間隔を維持し、前記頂部ダイが前記底部ダイより大きい頂部集積回路ダイ；
を有する積層マルチチップパッケージ。
【請求項４】
前記ビードがエポキシを含む請求項１に記載の積層マルチチップパッケージ。
【請求項５】
前記接着材料がエポキシを含む請求項１に記載の積層マルチチップパッケージ。
【請求項６】
前記底部ダイが第１のワイヤによって前記ベースキャリアに電気接続されており、前記第１のワイヤが前記第１のボンディングパッドに電気接続された第１の末端と、前記ベースキャリアの前記頂部側上の第１のリードに電気接続された第２の末端とを有する請求項１に記載の積層マルチチップパッケージ
【請求項７】
前記頂部ダイが前記頂部ダイの頂部表面上の周囲領域に配置された複数の第２のボンディングパッドを有し、前記頂部ダイが第２のワイヤによって前記ベースキャリアに電気接続されており、前記第２のワイヤが、第２のボンディングパッドに電気接続された第１の末端と、前記ベースキャリアの前記頂部側上の第２のリードに電気接続された第２の末端とを有する請求項６に記載の積層マルチチップパッケージ。
【請求項８】
前記第１および第２のダイ、前記第１および第２のワイヤならびに前記ベースキャリア
の前記頂部側の少なくとも一部を覆う封止材料をさらに有する請求項１０に記載の積層マルチチップパッケージ。
【請求項９】
頂部側および底部側を有し、前記頂部側が複数の第１のリードと複数の第２のリードを有するベースキャリア；
前記ベースキャリア頂部側に取り付けられた底部表面とそれに対向する頂部表面を有する底部集積回路ダイであって、前記頂部表面が複数の第１のボンディングパッドを有する周囲領域と、中心領域とを有し、前記底部ダイが第１のワイヤによって前記ベースキャリアに電気接続されており、前記第１のワイヤが第１のボンディングパッドに電気接続された第１の末端と、前記第１のリードに電気接続された第２の末端とを有する底部集積回路ダイ；
前記周囲領域と前記中心領域との間の前記底部ダイの前記頂部表面上に形成されたビードであって、前記第１のボンディングパッドまで延在していないビード；
前記底部ダイの前記頂部表面上の前記中心領域に形成された接着材料であって、前記ビードによって囲まれている接着材料；
前記底部ダイと同様の大きさおよび形状を有する頂部集積回路ダイであって、前記頂部ダイが底部表面を有し、前記頂部ダイが前記底部ダイの上方に配置され、前記頂部ダイの前記底部表面が前記ビードおよび前記接着材料を介して前記底部ダイの前記頂部表面に取り付けられており、前記ビードが前記底部ダイと前記頂部ダイの間に所定の間隔を維持し、前記頂部ダイがその頂部表面上の周囲領域に配置された複数の第２のボンディングパッドを有し、前記頂部ダイが、第２のワイヤによって前記ベースキャリアに電気接続されており、前記第２のワイヤが、前記第２のボンディングパッドに電気接続された第１の末端と、前記第２のリードに電気接続された第２の末端とを有する頂部集積回路ダイ；および
前記第１および第２のダイ、前記第１および第２のワイヤならびに前記ベースキャリアの前記頂部側の少なくとも一部を覆う封止材料；
を有する積層マルチチップパッケージ。
【請求項１０】
前記底部ダイが第１の接着材料層によって前記ベースキャリアに取り付けられている請求項９に記載の積層マルチチップパッケージ。
【請求項１１】
頂部側および底部側を有し、前記頂部側が複数の第１のリードと複数の第２のリードを有するベースキャリア；
第１の接着剤層によって前記ベースキャリア頂部側に取り付けられた底部表面とそれに対向する頂部表面とを有する底部集積回路ダイであって、前記頂部表面が複数の第１のボンディングパッドを有する周囲領域と、中心領域とを有し、前記底部ダイが第１のワイヤによって前記ベースキャリアに電気接続されており、前記第１のワイヤが第１のボンディングパッドに電気接続された第１の末端と、前記第１のリードに電気接続された第２の末端とを有する底部集積回路ダイ；
前記周囲領域と前記中心領域との間の前記底部ダイの前記頂部表面上に形成されたビードであって、前記第１のボンディングパッドまで延在していないビード；
前記底部ダイの前記頂部表面上の前記中心領域に形成された接着材料であって、前記ビードによって囲まれている接着材料；
底部表面を有する頂部集積回路ダイであって、前記頂部ダイが底部表面を有し、前記頂部ダイが前記底部ダイの上方に配置され、前記頂部ダイの前記底部表面が前記ビードおよび前記接着材料を介して前記底部ダイの前記頂部表面に取り付けられており、前記ビードが前記底部ダイと前記頂部ダイの間に所定の間隔を維持し、前記頂部ダイがその頂部表面上の周囲領域に配置された複数の第２のボンディングパッドを有し、前記頂部ダイが、第２のワイヤによって前記ベースキャリアに電気接続されており、前記第２のワイヤが、前記第２のボンディングパッドに電気接続された第１の末端と、前記第２のリードに電気接続された第２の末端とを有し、前記頂部ダイが前記底部ダイより大きい頂部集積回路ダイ
；および
前記第１および第２のダイ、前記第１および第２のワイヤならびに前記ベースキャリアの前記頂部側の少なくとも一部を覆う封止材料；
を有する積層マルチチップ。
【請求項１２】
前記ビードがエポキシを含む請求項９に記載の積層マルチチップパッケージ。
【請求項１３】
前記接着材料がエポキシを含む請求項９に記載の積層マルチチップパッケージ。
【請求項１４】
前記ビードによって維持される前記頂部ダイと前記底部ダイとの間の前記所定の間隔が、前記第１のワイヤと前記第１のボンディングパッドとの間の電気的接続を、前記頂部ダイの前記底部ダイへの取り付けによる損傷から保護する上で十分なものである請求項９に記載の積層マルチチップパッケージ。
【請求項１５】
ベースキャリアに底部集積回路ダイを取り付ける工程であって、前記底部ダイが頂部表面と底部表面を有し、前記底部表面をベースキャリアの頂部側に取り付け、前記底部ダイ頂部表面が中心領域と周囲領域とを有し、前記周囲領域に複数の第１のボンディングパッドがある工程；
第１のワイヤを、前記底部ダイの前記複数の第１のボンディングパッドと前記ベースキャリアの前記頂部側上にある対応する第１のリードとにワイヤボンディングすることによって、前記ベースキャリアに前記底部ダイを電気接続する工程；
前記底部ダイの前記頂部表面上の前記中心領域と前記周囲領域との間に接着材料のビードを形成する工程であって、前記ビードは所定の高さを有し、前記ビードは前記第１のボンディングパッドまで延在していない工程；
前記底部ダイの前記頂部表面上の前記中心領域に接着材料を形成する工程であって、前記接着材料は前記ビードによって囲まれている工程；
前記接着材料ビードによって頂部ダイの底部表面を前記底部ダイの前記頂部表面に取り付ける工程であって、前記ビードによって前記底部ダイから前記頂部ダイが隔てて配置されることで、前記頂部ダイは前記第１のワイヤと接触しない工程；ならびに
第２のワイヤを、前記頂部ダイの頂部表面上に配置された第２のボンディングパッドと前記ベースキャリア上の対応する第２のリードとにワイヤボンディングすることによって、前記頂部ダイを前記ベースキャリアに電気接続する工程であって、前記頂部ダイと前記底部ダイは同様の大きさおよび形状のものである工程；
から成る積層マルチチップパッケージの製造方法。
【請求項１６】
前記頂部ダイが前記底部ダイより大きい請求項１５に記載の積層マルチチップパッケージの製造方法。
【請求項１７】
前記ビードを形成するのに使用される材料が、前記接着材料より高い粘度を有する請求項１５に記載の積層マルチチップパッケージの製造方法。
【請求項１８】
前記ビードおよび前記接着材料がエポキシを含む請求項１５に記載の積層マルチチップパッケージの製造方法。
【請求項１９】
前記頂部および底部ダイ、前記第１および第２のワイヤならびに前記ベースキャリアの少なくとも一部を樹脂で封止する工程からさらに成る請求項１５に記載の積層マルチチップパッケージの製造方法。
【請求項２０】
ベースキャリアに底部集積回路ダイを取り付ける工程であって、前記底部ダイが頂部表面と底部表面を有し、前記底部表面をベースキャリアの頂部側に取り付け、前記底部ダイ
頂部表面が中心領域と周囲領域を有し、前記周囲領域に複数の第１のボンディングパッドがある工程；
第１のワイヤを前記底部ダイの前記複数の第１のボンディングパッドと前記ベースキャリアの前記頂部側上にある対応する第１のリードとにワイヤボンディングすることによって、前記ベースキャリアに前記底部ダイを電気接続する工程；
前記底部ダイの前記頂部表面上の前記中心領域と前記周囲領域との間に接着材料のビードを形成する工程であって、前記ビードは所定の高さを有し、前記ビードは前記第１のボンディングパッドまで延在していない工程；
前記底部ダイの前記頂部表面上の前記中心領域に接着材料を充填する工程であって、前記接着材料は、前記ビードによって囲まれている工程；
頂部ダイの底部表面を前記底部ダイの前記頂部表面に取り付ける工程であって、前記ビードおよび前記接着材料によって前記底部ダイに前記頂部ダイが固定され、前記ビードによって、前記底部ダイから前記頂部ダイが隔てて配置されることで、前記頂部ダイは前記第１のワイヤと接触せず、前記頂部ダイと前記底部ダイが同様の大きさおよび形状のものである工程；
第２のワイヤを前記頂部ダイの頂部表面上に配置された第２のボンディングパッドと前記ベースキャリア上の対応する第２のリードとにワイヤボンディングすることによって、前記頂部ダイを前記ベースキャリアに電気接続する工程；
前記頂部および底部ダイ、前記第１および第２のワイヤならびに前記ベースキャリアの少なくとも一部を樹脂によって封止する工程；ならびに
から成る積層マルチチップパッケージの製造方法。
【請求項２１】
前記ビードを形成するのに使用される材料が、前記接着材料より高い粘度を有する請求項２０に記載の積層マルチチップパッケージの製造方法。
【請求項２２】
前記ビードおよび前記接着材料がエポキシを含む請求項２１に記載の積層マルチチップパッケージの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集積回路および集積回路のパッケージ化方法に関するものであり、詳細には、積層マルチチップパッケージ型集積回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
集積回路（ＩＣ）ダイは、シリコンウェハなどの半導体ウェハ上に形成される小型素子である。そのようなダイは通常、ウェハから切り出され、配線再配分のためにベースキャリアに取り付けられる。次に、ダイ上のボンドパッドがワイヤボンディングを介してキャリア上のリードに電気接続される。ダイおよびワイヤボンドが保護材料で封入されることで、パッケージが形成される。パッケージに封入されたリードは、キャリア内で導電体のネットワークに再配分され、パッケージ外部の端子アレイで終端とする。パッケージの種類に応じて、これらの端子はＴＳＯＰの場合のようにそのまま用いてもよいし、あるいはボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）用の球形ハンダボール取り付けなどのさらなる加工を行ってもよい。端子によって、ダイをプリント回路基板上などの他の回路と電気接続することができる。以下の例では、ＭＡＰＢＧＡを用いて、本明細書に開示の本発明を説明する。
【０００３】
パッケージが回路基板上でそれ以上の空間を占有しないよう、パッケージの面積を増加させずにパッケージ中の回路機構の量を増加させるために、製造者らは１つのパッケージ内に２個以上のダイを積層してきた。そのような素子は、積層マルチチップパッケージと称される場合がある。図１には、第１の従来の積層マルチチップパッケージ１０を示してある。パッケージ１０は、第１の接着層１６によってベースキャリア１４（この例ではＭＡＰＢＧＡ基板）に取り付けられた第１または底部ダイ１２を有する。第２または頂部ダイ１８は、第１の接着層１６と同様の第２の接着層２０によって底部ダイ１２に取り付けられている。底部および頂部のダイ１２，１８は、ワイアボンディングを介してそれぞれワイヤ２２および２４によってベースキャリア１４に電気接続されている。端子２６、この場合は球形ハンダボール端子は、ベースキャリア１４のネットワークまたは再配分層（不図示）に接続されている。底部および頂部ダイ１２、１８ならびにワイヤ２２、２４が樹脂２８によって封入されることで、積層マルチチップパッケージ１０を形成している。底部ダイ１２をベースキャリア１４のリードにワイヤボンディングできるようにするため、頂部ダイ１８は底部ダイ１２より小さくなければならない。
【０００４】
図２には、第２の従来の積層マルチチップパッケージ３０を示してある。第２のパッケージ３０は、第１の接着層３６によってベースキャリアまたは基板３４に取り付けられた第１または底部ダイ３２を有する。底部ダイ３２上のボンドパッドは、ワイヤボンディングを介して第１のワイヤ３８によって基板３４上のリードと電気接続されている。通常はベアシリコン製であるスペーサー４０が、第２の接着層４２によって底部ダイ３２に取り付けられている。第３または頂部ダイ４４が、第３の接着層４６によってスペーサー４０に取り付けられている。
【０００５】
頂部ダイ４４は、底部ダイ３２とほとんど同じ大きさであるか、それより大きい。このような状況では、頂部および底部ダイ３２、４４が図１に示したように取り付けられている場合（すなわち、スペーサー４０を使用せずに）、底部ダイ３２のワイヤボンディングは不可能である。しかしながら図面に示したように、スペーサー４０は底部ダイ３２より小さいことから、底部ダイ３２を障害なくワイヤボンディングすることができる。そうして、頂部ダイ４４上のボンドパッドが、ワイヤボンディングを介して第２のワイヤ４８によって基板３４に電気接続される。
【０００６】
頂部ダイ４４をスペーサー４０に取り付けた時に、底部ダイ３２に接続されたワイヤ３８が妨害を受けないように、スペーサー４０ならびに第２および第３の接着層４２および４６の厚さの合計も十分大きくなければならない。球形ハンダボール端子５０は、基板３４のワイヤリング層（不図示）に接続されている。底部ダイ３２、頂部ダイ４４、スペーサー４０およびワイヤ３８、４８は樹脂５２で密閉されていることで、積層マルチチップパッケージ３０を形成している。この解決方法によって、ほとんど同じ大きさの２個のダイを一緒にパッケージ化することができるが、スペーサー４０のために、パッケージ３０のプロセスリード時間、コストおよび大きさ（高さ）が大きくなる。
【０００７】
得られるパッケージの大きさを不必要に大きくすることなく、しかもスペーサーを用いる必要なく、同じ大きさのまたは頂部ダイの方が大きい２個以上のダイを１つのパッケージに積層できることが望ましいと考えられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
下記の要約、ならびに下記の本発明の好ましい実施形態の詳細な説明については、添付の図面との関連で読むと理解が深まるであろう。本発明の説明を目的として、現在好ましい実施形態を図面に示している。しかしながら本発明は図示された正確な配置および手段に限定されるものではない。
【０００９】
添付の図面との関連で下記に記載する詳細な説明は、本発明の現在好ましい実施形態の説明として意図したものであり、本発明を実施できる唯一の形態を表すものではない。本発明の範囲内に包含される様々な形態によって、同一または均等の機能が達成可能である。簡潔を期して、本発明を説明するのに用いられる例は、２つの積層ダイを有するパッケージのみに関するものである。しかしながら実際には、同じ発明を２より多い積層ダイを有するパッケージにも適用可能である。
【００１０】
図面におけるある種の機構は図示を容易にするために拡大されており、図面およびその構成要素は必ずしも適切な比率になっているとは限らない。しかしながら、当業者であればそのような詳細は容易に理解できよう。図面において、全体を通じて同様の要素を示すのに同様の数字を用いている。
【００１１】
頂部ダイが底部ダイとほぼ同じ大きさまたはそれより大きい積層マルチチップパッケージを提供するため、本発明は、ベースキャリア、底部集積回路ダイおよび頂部集積回路ダイを有する積層マルチチップパッケージである。ベースキャリアは、頂部側と底部側とを有する。底部ダイの底部表面が、ベースキャリア頂部側に取り付けられている。底部ダイの頂部表面は、複数の第１のボンディングパッドを有する周囲領域と、中心領域とを有する。周囲領域と中心領域との間の底部ダイの頂部表面上に、接着材料ビードが形成されている。頂部ダイは底部ダイの上方に配置されており、頂部ダイの底部表面はビードを介して底部ダイの頂部表面に取り付けられている。ビードは、底部ダイと頂部ダイとの間に所定の間隔を維持するものである。
【００１２】
本発明はまた、ベースキャリア、底部集積回路ダイ、頂部集積回路ダイ、接着材料ビードおよび封止材料を有する積層マルチチップパッケージを提供する。ベースキャリアは、頂部側および底部側を有し、頂部側は複数の第１のリードと複数の第２のリードを有する。底部ダイは、ベースキャリア頂部側に取り付けられた底部表面とそれに対向する頂部表面とを有する。底部ダイの頂部表面には、複数の第１のボンディングパッドを有する周囲領域と、中心領域とがある。底部ダイは、第１のワイヤでベースキャリアに電気接続されている。第１のワイヤは、第１のボンディングパッドに電気接続されている第１の末端と第１のリードに電気接続されている第２の末端とを有する。周囲領域と中心領域との間の
底部ダイの頂部表面上には、ビードが形成されている。底部ダイの頂部表面上の中心領域に接着材料が形成されており、ビードによって囲まれている。頂部ダイは、底部表面と頂部表面を有する。頂部ダイは底部ダイの上方に配置されており、頂部ダイの底部表面は、ビードおよび接着材料を介して底部ダイの頂部表面に取り付けられている。ビードは、底部ダイと頂部ダイとの間に所定の間隔を維持する。頂部ダイは、その頂部表面上の周囲領域に配置された複数の第２のボンディングパッドを有し、頂部ダイは第２のワイヤによってベースキャリアに電気接続されている。第２のワイヤは、第２のボンディングパッドに電気接続されている第１の末端と第２のリードに電気接続されている第２の末端とを有する。封止材料は、第１および第２のダイ、第１および第２のワイヤ、ならびに少なくともベースキャリアの頂部側の一部を覆っている。
【００１３】
本発明はまた、
ベースキャリアに底部集積回路ダイを取り付ける工程であって、底部ダイが頂部表面と底部表面を有し、底部表面をベースキャリアの頂部側に取り付け、底部ダイ頂部表面が中心領域と周囲領域とを有し、周囲領域に複数の第１のボンディングパッドがある工程；
第１のワイヤを、底部ダイの複数の第１のボンディングパッドとベースキャリアの頂部側上にある対応する第１のリードとにワイヤボンディングすることによって、ベースキャリアに底部ダイを電気接続する工程；
底部ダイの頂部表面上の中心領域と周囲領域との間に接着材料のビードを形成する工程であって、ビードは所定の高さを有する工程；
接着材料ビードによって頂部ダイの底部表面を底部ダイの頂部表面に取り付ける工程であって、ビードによって底部ダイから頂部ダイが隔てて配置されることで、頂部ダイは第１のワイヤと接触しない工程；ならびに
第２のワイヤを、頂部ダイの頂部表面上に配置された第２のボンディングパッドとベースキャリア上の対応する第２のリードとにワイヤボンディングすることによって、頂部ダイをベースキャリアに電気接続する工程；
から成る積層マルチチップパッケージの製造方法を提供する。
【００１４】
本発明はまた、
ベースキャリアに底部集積回路ダイを取り付ける工程であって、底部ダイが頂部表面と底部表面を有し、底部表面をベースキャリアの頂部側に取り付け、底部ダイ頂部表面が中心領域と周囲領域を有し、周囲領域に複数の第１のボンディングパッドがある工程；
第１のワイヤを底部ダイの複数の第１のボンディングパッドとベースキャリアの頂部側上にある対応する第１のリードにワイヤボンディングすることによって、ベースキャリアに底部ダイを電気接続する工程；
底部ダイの頂部表面上の中心領域と周囲領域との間に接着材料のビードを形成する工程であって、ビードは所定の高さを有する工程；
底部ダイの頂部表面上の中心領域に接着材料を充填する工程であって、接着材料はビードによって囲まれている工程；
頂部ダイの底部表面を底部ダイの頂部表面に取り付ける工程であって、ビードおよび接着材料によって底部ダイに頂部ダイが固定され、ビードによって底部ダイから頂部ダイが隔てて配置されることで、頂部ダイは第１のワイヤと接触しない工程；
第２のワイヤを頂部ダイの頂部表面上に配置された第２のボンディングパッドとベースキャリア上の対応する第２のリードとにワイヤボンディングすることによって、頂部ダイをベースキャリアに電気接続する工程；ならびに
頂部および底部ダイ、第１および第２のワイヤならびにベースキャリアの少なくとも一部を樹脂によって封止する工程；
から成る積層マルチチップパッケージの製造方法を提供する。
【００１５】
図３について説明すると、本発明による積層マルチチップパッケージ１００の拡大側面
図を示してある。積層マルチチップパッケージ１００は、ベースキャリアである基板１０２、底部集積回路ダイ１０４および頂部集積回路ダイ１０６を有する。基板１０２、底部ダイ１０４および頂部ダイ１０６は、当業者に周知の種類のものである。
【００１６】
底部ダイ１０４および頂部ダイ１０６は好ましくは、実質的に等しい長さと幅の寸法を有する。しかしながら頂部ダイ１０６の方が、底部ダイ１０４より若干大きいか若干小さいものであってもよい。例えば代表的な底部および頂部ダイの大きさは、４ｍｍ×４ｍｍ〜１２ｍｍ×１２ｍｍの範囲であることができる。底部および頂部ダイ１０４、１０６は厚さも同じであってもよいが、それが必要というわけではない。必要な最終パッケージの外形の厚さに応じて、底部および頂部ダイ１０４、１０６は、約０．１５ｍｍ（約６ミル）〜約０．５３ｍｍ（約２１ミル）の範囲の厚さを有することができる。
【００１７】
基板１０２には、頂部側１０８および底部側１１０がある。底部ダイ１０４は、底部表面１１２と、第２の対向する頂部表面１１４とを有する。底部ダイ１０４の底部表面１１２は、基板１０２の頂部側１０８に取り付けられている。好ましくは底部ダイ１０４は、第１の接着材料層１１６によって基板１０２に取り付けられる。第１の接着材料層１１６は、接着テープ、熱可塑性接着剤、エポキシ材料などの任意の好適な接着材料であってよい。集積回路ダイを基板に取り付けるのに好適な接着剤は、当業者に周知である。
【００１８】
図４に示したように、底部ダイ１０４の頂部表面１１４は、複数の第１のボンディングパッド１１８を有する周囲領域と、中心領域１２０とを有する。再度図３について説明すると、底部ダイ１０４は、第１のワイヤ１２２によって基板１０２上のリード（不図示）に電気接続されている。より詳細には、第１のワイヤ１２２の一端が、底部ダイ１０４の頂部表面１１４上のボンディングパッド１１８に電気接続されており、第１のワイヤ１２２の反対の末端が基板１０２の頂部表面１０８上に配置されたリードにワイヤボンディングされている。好適なボンドワイヤは一般に、銅または金などの導電性金属を含む。
【００１９】
図３および図４について説明すると、周囲領域と中心領域１２０の間の底部ダイ１０４の頂部表面１１４上にビード１２４が形成されている。ビード１２４の大きさは、図３に示したように頂部ダイ１０６が底部ダイ１０４に取り付けられた時に底部ダイ１０４と頂部ダイ１０６との間に十分な間隔が得られて、頂部ダイ１０６が底部ダイ１０４に取り付けられた時に、第１のワイヤ１２２のワイヤボンドが損傷を受けないようなものである。例えば、ビード１２４は約１００μｍの高さを有することができる。ビード１２４は好ましくは、エポキシなどの硬化可能な接着材料を含むことで、ビード１２４が頂部ダイ１０６を底部ダイ１０４およびワイヤボンドから所定の距離に維持し、かつ頂部ダイ１０６を底部ダイ１０４に固定する。しかしながら、ビード１２４はシリコーンなどの他の材料または材料の混合物から成っていてもよい。この図面においてビード１２４は、ほぼ正方形である。しかしながら、ビード１２４は円形、楕円形、矩形などの他の形状を有することができる。ビード１２４は、当業者には周知のように、針付きの注射器またはエポキシ製のダム描画装置で底部ダイ１０４上に形成することができる。ビード１２４の高さおよび幅は、エポキシまたはビード材料を底部ダイ１０４上に注ぐ針の大きさに応じて変動し得る。
【００２０】
好ましい実施形態では、接着材料１２６は底部ダイ１０４の頂部表面１１４上の中心領域１２０に形成され、接着材料１２６はビード１２４によって囲まれる。頂部ダイ１０６は、ビード１２４および接着材料１２６によって底部ダイ１０４に取り付けられる。より詳細には、頂部ダイ１０６の底部表面は、ビード１２４および接着材料１２６を介して底部ダイ１０４の頂部表面１１４の中心領域１２０に取り付けられる。前述のように、ビード１２４の大きさおよび形状は、底部ダイ１０４と頂部ダイ１０６との間に所定の間隔を維持することで、頂部ダイ１０６を底部ダイ１０４に取り付けた時に第１のワイヤ１２２
のワイヤボンドが損傷されないようなものとなっている。
【００２１】
接着材料１２６は、ビード１２４と同じ種類の材料から成ってもよい。例えば現在好ましい実施形態では、ビード１２４は第１の粘度を有するエポキシを含み、接着材料１２６は第１の粘度より低い第２の粘度を有するエポキシを含む。例えば、ビード１２４は通常６００Ｋｐｓ〜１３００Ｋｐｓの範囲の粘度を有するが、接着材料１２６は０．１５Ｋｐｓ〜１００Ｋｐｓの範囲の粘度を有する。しかしながら、当業者には明らかなように、接着材料１２６の粘度は、使用される材料の密度および大きさによって大きく変わる。
【００２２】
頂部ダイ１０６は、その頂部表面上の周囲領域に配置された複数の第２のボンディングパッド（不図示）を有する。頂部ダイ１０６は、第２のワイヤ１２８によってベースキャリア１０２に電気接続されている。第２のワイヤ１２８は、第２のボンディングパッドに電気接続された第１の末端と、ベースキャリア１０２上の第２のリード（不図示）に電気接続された第２の末端とを有する。第２のワイヤ１２８は好ましくは、第２のボンディングパッドおよび第２のリードにワイヤボンディングされている。
【００２３】
樹脂などの封止材料１３０は、第１および第２のダイ１０４、１０６、第１および第２のワイヤ１２２、１２８ならびにベースキャリア１０２の頂部側の少なくとも一部を覆っている。
【００２４】
図５について説明すると、本発明による積層マルチチップパッケージの製造方法が示してある。第１工程１４０では、底部ダイ１０４などの第１のまたは底部ダイを、ベースキャリア１０２などのベースキャリアに取り付ける。前述のように、底部ダイ１０４は、接着テープまたはエポキシなどの周知の方法で基板１０２に取り付けることができる。より詳細には、底部ダイ１０４の第１のまたは底部表面を、ベースキャリア１０２の頂部表面に取り付ける。
【００２５】
底部ダイ１０４をベースキャリア１０２に取り付けた後、第１のワイヤボンディング工程１４２で、ワイヤボンディングを介してベースキャリア１０２に底部ダイ１０４を電気接続する。周知のように、底部ダイ１０４の頂部表面には、周辺部に沿って間隔を設けて配置された複数のボンディングパッドがある。第１のボンディングワイヤ１２２が、その複数のボンディングパッドと、ベースキャリア１０２上の対応する複数のリードとにワイヤボンディングされる。
【００２６】
頂部ダイ１０６を底部ダイ１０４に取り付ける前に、図４に示したように工程１４４で、底部ダイボンディングパッドと底部ダイ１０４の頂部表面１１４の中心領域との間にビード１２４を形成する。ビード１２４は好ましくは、高粘度エポキシを含む。エポキシは、針によって頂部表面１１４上で塗り広げることができる。ビード材料の粘度を調節して、ビードを形成する際にビード材料が底部ダイの周囲領域上への流れ、そこでワイヤボンドやワイヤボンディング工程を妨害するということがないようにする。すなわち、第１のワイヤボンディング工程１４２をビード形成工程１４４の前に行う場合、ビード材料の粘度は、ビード１２４を形成する時にビード材料がワイヤボンド上に流れないようなものとする。代わりに、ワイヤボンディング工程１４２の前にビード１２４を形成する場合、ビード材料がボンディングパッド上に流れてはならない。仮にビード材料の粘度が十分に高いものではなく、材料が第１のボンディングパッド上に流れたら、第１のボンディングパッドをクリーニングしてからでなければ第１のワイヤボンディング工程１４２を行うことはできない。ビード１２４は、頂部ダイ１０６を後工程で、例えばプレス嵌めによって底部ダイ１０４に取り付けるときに、頂部ダイ１０６がワイヤボンド内に圧入されないよう、所定の高さを有するように形成する。すなわち、ビード１２４は底部ダイ１０４と頂部ダイ１０６との間に所定の間隔を維持するものである。例えば、ダイの大きさが４．５ｍ
ｍ×４．５ｍｍ×約０．２８ｍｍ（１１ミル）である場合、ビード１２４は高さ約１００μｍおよび幅約０．３ｍｍを有することができる。
【００２７】
工程１４６では、接着剤または接着材料１２６を底部ダイ１０４の頂部表面１１４の中心領域上に乗せることで、頂部ダイ１０６を底部ダイ１０４に取り付けることができる。ビード１２４は、追加の接着材料１２６が注入されるダムを形成する。主たる目的ではないが、ビード１２４またはダムは、その追加の接着材料１２６がワイヤボンドおよび第１のボンディングパッド上に流れるのを防止することができる。好ましくは追加の接着材料１２６は、低粘度エポキシを含む。追加の接着材料１２６は、周知の方法で塗布用の針によって中心領域に塗布することができる。例えば、ビード１２４をエポキシで形成し、例えば所定時間待機したり、加熱したり、あるいは紫外線を照射したりすることで硬化を開始させてから、追加の接着材料１２６を注入することができる。
【００２８】
工程１４８では、頂部ダイ１０６の底部表面を、ビード１２４と追加の接着材料１２６を用いて底部ダイ１０４に取り付けることで、頂部ダイ１０６を底部ダイ１０４に固定する。すなわち、好ましくはビード材料１２４が、それが有効な接着剤である点を超えて硬化する前に、頂部ダイ１０６を底部ダイ１０４に固定する。頂部ダイ１０６を底部ダイ１０４に固定するのを支援する以外に、ビード１２４は、頂部ダイ１０６を底部ダイ１０４から間隔を設けて離すことで、頂部ダイ１０６が第１のワイヤ１２２と接触しないようにする。
【００２９】
頂部ダイ１０６は好ましくは、底部ダイ１０４と同じ寸法またはそれより大きい寸法を有する。すなわち、底部および頂部ダイ１０４、１０６が実質的に同じ長さおよび幅を有するか、あるいは頂部ダイ１０６は底部ダイ１０４より大きい長さおよび／または幅を有することができる。例えば、代表的な底部および頂部ダイの大きさは、４ｍｍ×４ｍｍ〜１２ｍｍ×１２ｍｍの範囲であることができる。底部および頂部ダイ１０４、１０６は厚さも同じであってもよいが、それが必要というわけではない。必要な最終パッケージの外形の厚さに応じて、底部および頂部ダイは、約０．１５ｍｍ（約６ミル）〜約０．５３ｍｍ（約２１ミル）の範囲の厚さを有することができる。
【００３０】
次に、第２のワイヤボンディング工程１５０で、頂部ダイ１０６をワイヤボンディングを介して基板１０２に電気接続することができる。第２のワイヤ１２８を、頂部ダイ１０６のボンディングパッドと、ベースキャリア１０２上の対応するリード（不図示）とにワイヤボンディングする。
【００３１】
最後に工程１５２で、底部および頂部ダイ１０４、１０６、第１および第２のワイヤ１２２、１２８ならびにベースキャリア１０２の少なくとも一部を封止材料で覆う。得られる積層マルチチップパッケージは２つのほぼ同じ大きさの積層ダイを有するが、パッケージ全体の高さはダミーのスペーサーダイを含む先行技術の積層ダイパッケージのパッケージ高さより小さい。ダミーのダイが必要なく、ダミーダイを取り付ける工程が必要ないことから、積層マルチチップパッケージのコストも削減される。
【００３２】
以上、本発明の好ましい実施形態の説明を例示および説明を目的として提供したが、それは網羅的なものでもなく、本発明を開示の形態に限定するものでもない。本発明の広義の発明概念から逸脱しない限りにおいて、上記の実施形態に変更を行い得ることは、当業者には明らかであろう。例えば、本発明は２つの積層ダイを有するパッケージに限定されるものではなく、多数の積層ダイを有するパッケージに適用することができる。さらに本発明は、１つのワイヤボンディング技術や特定のパッケージに限定されるものではない。すなわち本発明は、ＢＧＡ、ＱＦＮ、ＱＦＰ、ＰＬＣＣ、ＣＵＥＢＧＡ、ＴＢＧＡおよびＴＳＯＰなどを含むがこれらに限定されない全ての種類のワイヤボンディングされたパッ
ケージに適用可能である。さらに、ダイの大きさおよび上記工程の規模を変えて、必要なパッケージ設計に対応できるようにすることができる。従って、本発明は開示の特定の実施形態に限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲に定義の本発明の精神および範囲を逸脱しない限りにおいて修正を包含するものであることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】第１の従来の積層マルチチップパッケージの拡大側面図。
【図２】第２の従来の積層マルチチップパッケージの拡大側面図。
【図３】本発明の第１の実施形態による積層マルチチップパッケージの拡大側面図。
【図４】図３の積層マルチチップパッケージの底部ダイおよびビードの拡大平面図。
【図５】図３の積層マルチチップパッケージを形成するための工程を示すフローチャート。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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