(57)【要約】【課題】ダイを積層することによって、ＩＣパッケージの回路密度を高める更に効率的で廉価な方法を実現すること。【解決手段】集積回路パッケージが、下部ダイを、その表面にめっきされた接合フィンガを備えた基板に結合することによって製造される。１つの下部ダイと、それに対応する接合フィンガとが、基板の中心からオフセットされて配置される。下部ダイは、下部接合ワイヤによって、基板の接合フィンガに電気的に結合される。上部ダイは、下部ダイの少なくとも１つに積層される。上部ダイは、接合ワイヤを用いて、機械的に結合された下部ダイに電気的に接合される。下部ダイの各々は、下部接合ワイヤに架かっている接合ワイヤブリッジによって、他の下部ダイに結合される。上部ダイは、接合ワイヤブリッジによって、下部ダイの何れかまたは全てに電気的に結合される。
2005526376.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層されたダイを備えた集積回路装置を製造する方法であって、
中心に対して相対的にオフセットされたオフセット位置にグループ化された複数の接合フィンガを含む基板を作製することと、
複数の外周パッドと複数の内部パッドとを持つ第１の下部ダイを、前記オフセット位置の前記基板に結合することと、
積層されたダイを、前記複数の内部パッドを用いて、前記第１の下部ダイに結合することと、
前記積層されたダイが、前記オフセット位置において前記複数の接合フィンガのサブセットに結合されるように、前記積層されたダイを前記基板に結合することと
を備えた方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、
前記第１の下部ダイを前記基板に結合することは、前記第１の下部ダイを、エポキシを使って前記基板に機械的に結合することを含む方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法において、
前記第１の下部ダイを前記基板に結合することは、前記複数の外周パッドを、下部ダイ接合ワイヤを使って前記複数の接合フィンガに電気的に結合することを含む方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法において、
前記下部接合ワイヤをブリッジしている接合ワイヤを用いて、前記第１の下部ダイに結合されている第２の下部ダイを、前記基板に結合することを更に備えている方法。
【請求項５】
請求項４に記載の方法において、
前記第１または第２の下部ダイを前記基板に結合するために用いられている前記下部ワイヤをブリッジする接合ワイヤを用いて、前記積層されたダイを、前記第２の下部ダイに結合することを更に備えている方法。
【請求項６】
積層されたダイを備えた集積回路装置を製造する方法であって、
中心に対して相対的にオフセットされているオフセット位置にグループ化された複数の接合フィンガを含む基板を作製することと、
第１の下部ダイの外周上のパッドが、第１の組の下部接合ワイヤを用いて前記複数の接合フィンガに結合され、第２の下部ダイの一端上のパッドが、第２の組の下部接合ワイヤを用いて前記複数の接合フィンガに結合されるように、前記第１および第２の下部ダイを前記基板に結合することと、
第１の積層されたダイを、前記第１の下部ダイ上の内部パッドを介して、上部接合ワイヤを用いて、前記第１の下部ダイに直接的に結合することと
を備えた方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法において、前記第１および第２の下部ダイを結合することは、
前記オフセット位置においてグループ化された前記複数の接合フィンガによって取り囲まれるように、前記第１の下部ダイを前記オフセット位置に結合することと、
前記第２の下部ダイを、側部から、ブリッジ接合ワイヤを経由して、前記第１の下部ダイに結合することと
を備えた方法。
【請求項８】
請求項６に記載の方法において、
前記ブリッジ接合ワイヤが、前記第１および第２の組の下部接合ワイヤのうちの少なくとも１つの組に架かることができるように、前記第１の積層されたダイを、ブリッジ接合ワイヤを用いて前記第２の下部ダイに電気的に結合することを更に備えた方法。
【請求項９】
請求項６に記載の方法において、
前記第１の積層されたダイを、接合ワイヤを用いて前記基板に結合することを更に備えた方法。
【請求項１０】
請求項６に記載の方法において、
第２の上部ダイを、前記第１の下部ダイに結合することを更に備えた方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の方法において、
前記第１の下部ダイに最も近い予め定めた領域においてグループ化された複数の接合パッドを備えた前記第２の下部ダイを作製することを更に備えた方法。
【請求項１２】
請求項１０に記載の方法において、
前記第２の積層されたダイを、前記第１および第２の組の下部接合ワイヤのうちの少なくとも一方に架かるブリッジ接合ワイヤを用いて、前記第２の下部ダイに電気的に結合することを更に備えた方法。
【請求項１３】
請求項６に記載の方法において、
前記第１の下部ダイに最も近い第１の側に沿った複数のパッドを備えた第３の下部ダイを前記基板に結合することと、
前記第３の下部ダイの前記第１の側に沿った前記複数のパッドを、前記第１の組の下部接合ワイヤに架かっているブリッジ接合ワイヤを用いて前記第１の下部ダイに電気的に結合することと
を更に備えた方法。
【請求項１４】
積層されたダイを備えた集積回路装置を製造する方法であって、
中心からオフセットしたダイ領域を取り囲む領域に配置された複数の接合フィンガを含む基板を作製することと、
第１の下部ダイを前記基板に電気的に結合させることによって、前記第１の下部ダイ上にある第１列の外周パッドが、下部接合ワイヤを用いて前記複数の接合フィンガに結合されるようにすることであって、前記第１の下部ダイは、前記第１列の外部パッドに対して少なくとも一方の側にあり、実質的に前記第１列の外周パッドに隣接している第２列の外周パッドを含んでいることと、
第２の下部ダイを、ブリッジ接合ワイヤを用いて前記第１の下部ダイに電気的に結合することであって、前記ブリッジ接合ワイヤは、前記第２の下部ダイ上のパッドの列から、前記第１の下部ダイ上の前記第２列の外周パッドへと前記下部接合ワイヤを架けていることと、
接合ワイヤを用いて、第１および第２の積層されたダイを前記第１の下部ダイに電気的に結合することと、
少なくとも前記第１の積層されたダイを、接合ワイヤを用いて、前記複数の接合フィンガのサブセットに電気的に結合することと
を備えた方法。
【請求項１５】
集積回路装置であって、
中心からオフセットされたダイ領域を取り囲む領域に配置された複数の接合フィンガを含む基板と、
前記ダイ領域における基板に結合され、下部接合ワイヤによって前記接合フィンガに電気的に結合された複数のパッドを外周に備え、前記第１の下部ダイは、少なくとも一方の側に第２列の外周パッドを更に含んでいる第１の下部ダイと、
前記第１の下部ダイから前記基板の側部に結合され、前記第１の下部ダイに最も近い第１の側に沿ってグループ化されたパッドを含んでいる第２の下部ダイと、
前記第２の下部ダイのパッドを、前記第２列の外周パッドに結合しており、前記下部接合ワイヤに架かっているブリッジ接合ワイヤと、
接合ワイヤを用いて、前記第１の下部ダイと、
前記複数の接合フィンガのサブセットとに直接的に電気的に結合されている積層されたダイと
を備えた集積回路装置。
【請求項１６】
集積回路装置であって、
中心からオフセットされたダイ領域を取り囲む領域に配置された複数の接合フィンガを含む基板と、
前記ダイ領域内の基板に結合され、下部接合ワイヤによって前記複数の接合フィンガに結合された複数の第１列の外周パッドを有し、少なくとも第１の側に沿ってグループ化された複数の第２列のパッドを更に含んでいる第１の下部ダイと、
前記第１の下部ダイの前記第１の側に沿って前記基板に結合され、第１の側に沿ってグループ化された複数のパッドを含む第２の下部ダイであって、前記複数のパッドは、前記下部接合ワイヤに架かっているブリッジ接合ワイヤを用いて、前記第１の下部ダイの前記複数の第２列のパッドに結合されている第２の下部ダイと、
前記第１の下部ダイに機械的に結合され、前記第１の下部ダイの内部パッドに直接的に結合された第１のグループのパッドを備え、更に、接合ワイヤを用いて、前記複数の接合フィンガのサブセットに電気的に結合された第２のグループのパッドを含む積層されたダイと
を備えた集積回路装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の装置において、
前記第１の下部ダイから前記基板の側部へと、前記第１の下部ダイの第２の側に沿って結合され、前記第１の下部ダイの前記第２の側に沿ってグループ化された複数の第２列のパッドに結合された第１の側に沿ってグループ化された複数のパッドを含む第３の下部ダイを更に備え、前記第３の下部ダイと、前記第１の下部ダイとは、前記下部接合ワイヤに架かっているブリッジ接合ワイヤで結合されている装置。
【請求項１８】
請求項１６に記載の装置において、
前記第１の上部ダイは、前記下部接合ワイヤに架かっているブリッジ接合ワイヤを用いて前記第２の下部ダイに結合されている装置。
【請求項１９】
請求項１６に記載の装置において、
前記第１の下部ダイは、移動局モデム機能を有し、前記第２の下部ダイは、フラッシュメモリ機能を有し、前記積層されたダイは、アナログおよびメモリ機能を有している装置。
【請求項２０】
複数の集積回路を備えた移動局内における集積回路装置であって、
中心からオフセットされたダイ領域を取り囲む領域に配置された複数の接合フィンガを含む基板と、
前記ダイ領域内の基板に結合され、下部接合ワイヤによって前記接合フィンガに電気的に結合された複数のパッドを外周に備え、前記第１のダイは、少なくとも一方の側に第２列の外周パッドを更に含んでいる第１の下部ダイと、
前記第１の下部ダイから前記基板の側部に結合され、前記第１の下部ダイに最も近い第１の側に沿ってグループ化されたパッドを含んでいる第２の下部ダイと、
前記第２の下部ダイのパッドを、前記第２列の外周パッドに結合しており、前記下部接合ワイヤに架かっているブリッジ接合ワイヤと、
接合ワイヤによって前記第１の下部ダイと、前記複数の接合フィンガのサブセットとに直接的に電気的に結合されている積層されたダイと
を備えた集積回路装置。
【請求項２１】
積層されたダイを備えた集積回路装置を製造する方法であって、
中心から相対的にオフセットされているが中心線に沿っているオフセット位置に、グループ化された複数の接合フィンガを含む基板を作製することと、
複数の第１列の外周パッドと、複数の内部パッドと、複数の第２列の外周パッドとを前記第１の下部ダイの少なくとも一つの側に沿って備えた第１の下部ダイを、前記オフセット位置にある前記基板に結合することと、
第２の下部ダイを、前記基板の一端と、前記第１の下部ダイの一端との間の位置に結合することであって、前記第２の下部ダイは、前記第１の下部ダイに最も近い前記第２の下部ダイの一端に沿ってグループ化された複数の接合パッドを含んでいることと、
前記第１の下部ダイを、下部接合ワイヤを用いて前記複数の接合フィンガに結合することと、
前記第２の下部ダイを、前記複数の結合フィンガのうちの結合フィンガの第１のサブセットに結合することと、
第１の積層されたダイを、前記第１の下部ダイに結合することであって、前記第１の積層されたダイは、複数の外周パッドと、接合ワイヤを用いて前記内部パッドに結合された第１のサブセットと、複数の接合フィンガのサブセットに結合されている前記第１の積層されたダイの外周パッドの第２のサブセットとを含んでいることと、
第２の積層されたダイを前記第２の下部ダイに結合することであって、前記第２の積層されたダイは、前記第２の積層されたダイの一端に沿ってグループ化された複数の接合パッドを含んでいることと、
前記第２の積層されたダイを、前記下部接合ワイヤに架かっており、前記複数の第２の積層されたダイ接合パッドを前記複数の第２列の外周パッドに結合するブリッジ接合ワイヤを用いて前記第１の下部ダイに結合することと
を備えた方法。
【請求項２２】
集積回路装置であって、
中心から相対的にオフセットされているが中心線に沿っているオフセット位置にグループ化された複数の接合フィンガを含む基板と、
複数の第１列の外周パッドと、複数の内部パッドと、複数の第２列の外周パッドとを前記第１の下部ダイの少なくとも一方の側に沿って備え、前記オフセット位置内の前記基板に結合された第１の下部ダイと、
前記基板の一端と、前記第１の下部ダイの一端との間の位置にある前記基板に結合された第２の下部ダイであって、前記第１の下部ダイに最も近い前記第２の下部ダイの一端に沿ってグループ化された複数の接合パッドを含んでいる第２の下部ダイと、
下部接合ワイヤを用いて前記複数の接合フィンガに結合された前記第１の下部ダイと、
前記複数の結合フィンガのうちの結合フィンガの第１のサブセットに結合された前記第２の下部ダイと、
前記第１の下部ダイに結合された第１の積層されたダイであって、複数の外周パッドと、接合ワイヤを用いて前記内部パッドに結合された第１のサブセットと、前記複数の接合フィンガのサブセットに結合されている前記第１の積層されたダイの外周パッドの第２のサブセットとを含んでいる第１の積層されたダイと、
前記第２の下部ダイに結合された第２の積層されたダイであって、前記第２の積層されたダイの一端に沿ってグループ化された複数の接合パッドを含む第２の積層されたダイと、
ブリッジ接合ワイヤを用いて前記第１の下部ダイに結合された前記第２の積層されたダイであって、前記ブリッジ接合ワイヤは、前記下部接合ワイヤに架かっており、前記複数の第２の積層されたダイ接合パッドを前記複数の第２列外周パッドに結合するようにしている第２の積層されたダイと
を備えた集積回路装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に集積回路に関し、特に、集積回路基板上へのダイの積層に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリコンレベルでの集積は高価となりうる。一般に、ダイ上のトランジスタの数は、トランジスタのサイズを減少させることによって増大できる。しかし、異なるタイプの回路（例えば、アナログ、デジタル）から構成される集積回路（ＩＣ）を製造することは、様々な問題をもたらしうる。
【０００３】
例えば、ある回路は、0.25μｍ技術を使って製造される一方、別の回路は、0.18μｍ技術を使って製造されるという問題が生じうる。集積回路設計者は、２つの個別の集積回路を製造しなければならないか、または0.18μｍ技術を使って0.25μｍ技術回路を設計しなくてはならない。これらは何れも受け入れがたい。というのも、前者は、多数の集積回路パッケージを用いて製造された電子機器のサイズとコストとの増加をもたらし、後者は、新たな回路を設計するための余分な時間とコストとを必要とするからである。
【０００４】
回路を結合する場合における更なる問題は、１つのダイ上における異なる回路の設計に関連するコストである。これは、ダイの再設計と、ダイを製造するための追加プロセスの設計とを必要とする。
【０００５】
ＩＣパッケージにおいて回路を結合するための１つの解決策は、異なる技術からなる別個のダイを積層することである。そのようなダイ集積プロセスは、基板の結合フィンガにダイを電気的に結合する必要性のために、別のダイの上部ダイに限定される。ダイと基板とは、現在、それぞれの外周部においてパッドと結合フィンガとを備えて製造される。これによって、パッドから結合フィンガへの接合ワイヤが、ほとんどの側部においてダイを取り囲むようにしている。
【０００６】
ダイ積層における別の困難な点は、上部ダイの回路を、初めに基板へ行くことなく、下部ダイの回路へと電気的に結合させることである。これは、すでに高密度で構築された基板上に更なる結合フィンガを必要とする。この結果、ダイを積層することによって、ＩＣパッケージの回路密度を高める更なる効率的で廉価な方法に対する必要性が生じている。
【発明の開示】
【０００７】
本発明によるダイ積層方法と集積回路（ＩＣ）パッケージ装置は、多くの回路技術からなるＩＣパッケージの製造を可能とする。このダイ積層方法は、多数のダイを積層し結合することによってＩＣパッケージにおいて積層する。これによって、積層されていない回路と同じサイズでありながら、より高い機能性を持つ集積回路装置を製造する。
【０００８】
本発明のＩＣパッケージは、基板の中心からオフセットしており、基板の位置における結合フィンガをグルーピングすることによって可能となる。これによって、オフセット位置に配置された第１のダイから、基板側部側へとダイを追加することが可能となる。
【０００９】
この側部側のダイと、積層されたダイとはそれぞれ、第１のダイ上で特別にグループ化されたパッドと対応した予め定めた領域に、グループ化されたパッドを備えている。第１のダイから側部側に配置されたダイは、下部接合ワイヤを架けている接合ワイヤブリッジによって第１のダイに直接結合される。この積層されたダイは、特別にグループ化されたパッドのグループへの接合ワイヤを用いて第１のダイへと電気的に結合される。
【００１０】
集積回路装置を構成する方法は、複数の結合フィンガを備えた基板を作製することを含む。下部ダイが、基板に結合される。この結合は、ダイを基板に機械的に結合することと、ダイ回路を結合フィンガへと接合ワイヤを用いて電気的に結合することとの両方を含む。
【００１１】
上部ダイは、下部ダイに機械的に結合される。上部ダイは、その後、電気的に基板に結合される。これによって、上部ダイ上のパッドが、複数の結合フィンガに結合される。上部ダイは、追加の接合ワイヤを用いて下部ダイに電気的に結合されうる。
【００１２】
第２の下部ダイが基板に結合される場合には、接合ワイヤのブリッヂが、上部ダイを、第２の下部ダイへと電気的に結合する。接合ワイヤは、この第２の下部ダイを、第１の下部ダイへも電気的に結合しうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明は、ダイを積層することによって、様々な技術を含んでいる集積回路の設計を可能とする。この積層されたダイは、その後、ダイから基板へのワイヤ結合を用いて基板に結合される。また、ダイからダイへのワイヤ結合か、またはあらゆる下部ワイヤ結合を架けているダイからダイへのワイヤブリッジによって他のダイに結合される。
【００１４】
図１は、本発明における集積回路装置の側断面図を示している。この装置は、回路パターン線と、バイアス（すなわち、基板における異なる層の線を結合するめっきされたスルーホール）と、結合フィンガとを有する基板１０１から構成されている。この回路パターンは、当該技術で良く知られたプロセスを用いて、基板上の金属層にエッチングされる。１つの実施例では、この基板（１０１）は、ＢＴレジン材料からなっている。別の実施例では、当該技術で良く知られた基板用の他の材料を使っている。
【００１５】
基板（１０１）は、基板（１０１）の下部に結合されたはんだボール（１０５）を使って、回路板に結合される。これらのはんだボール（１０５）は、基板トレースの入力／出力パッドに結合される。基板からなる集積回路パッケージが回路板に搭載される時、はんだボール（１０５）が融点まで加熱される。これによって、回路板上の対応するパッドに接着する。この搭載方法は、当該技術では良く知られているので、これ以上は述べない。
【００１６】
本発明における下部ダイ（１１０と１１２）は、ダイ結合エポキシ（１１５と１１７）の層を用いて、基板（１０１）に機械的に結合される。このエポキシ（１１５と１１７）は、ダイ（１１０と１１２）とを基板（１０１）にしっかりと結合する。同様に、下部ダイ（１１２）の上部に積層されたダイ（１１１）は、同様のエポキシ（１１６）を用いてこのダイに結合される。このエポキシ（１１６）は、上部ダイと下部ダイとの間の電気的な絶縁も与える。
【００１７】
下部ダイ（１１０と１１２）は、接合ワイヤ（１２６）によって、基板結合フィンガに電気的に結合される。接合ワイヤ（１２６）は、ダイ（１１２）上のパッドを、結合フィンガ（１３３）に結合する。
【００１８】
同様に、積層されたダイ（１１１）は、接合ワイヤ（１２５と１２８）を介して下部ダイ（１１２）上のパッドに電気的に結合されたパッドからなっている。積層されたダイ（１１１）上のパッドの幾つかは、接合ワイヤ（１２０）を介して基板（１０１）上の結合フィンガ（１３０）にも結合されうる。
【００１９】
更に付け加えると、ダイは、接合ワイヤブリッジ（１２７）を介して互いに結合されている。接合ワイヤブリッジ（１２７）は、あるダイ（１１２）を別のダイ（１１０）と結合する一方、基板（１０１）に結合されている下部接合ワイヤ（１２６）を架けている。図１は、１つの下部ダイ（１１２）から他の下部ダイ（１１０）に行く接合ワイヤブリッジを示しているが、この接合ワイヤブリッジは、多くの別の実施例でも実施可能である。ダイが電気的に他のダイ、または下部接合ワイヤを介して基板に結合される必要がある場合の実施例は、接合ワイヤブリッジを必要とする。例えば、接合ワイヤブリッジは、積層されたダイ（１１１）を第２の下部ダイ（１１０）にも接続しうる一方、第１のダイ（１１２）の下部接合ワイヤを架けている。
【００２０】
好適な実施例では、基板に電気的に結合されたダイは、デジタル移動局モデム（１１２）とフラッシュメモリ（１１０）である。移動局モデム（１１２）に積層されたダイ（１１１）は、メモリを備えたアナログ回路である。別の実施例では、他の機能を備えたダイを使用する。
【００２１】
明確化のために、要求されて接合ワイヤの全てが図１に示されている訳ではない。集積回路を適切に組み立てるために、数１００の接合ワイヤが必要とされることが、当該技術では良く知られている。後述する図２の実施例では、この点を説明している。
【００２２】
図２は、本発明のダイ積層方法を用いることによって集積回路装置に適用されることが可能な結合フィンガ（２０１）を備えた基板（２００）の実施例を示している。この実施例では、基板（２００）は、２２４の結合フィンガ（２０１）からなっている。これらは、基板（２００）の上部ダイ（２１０，２２０および２２５）を、線およびバイアスと結合するために使用される。
【００２３】
明確化のために、線およびバイアスは図２には示していない。当該技術で良く知られているように、同様に、この線は、結合フィンガを、基板の下側のパッドに結合されたバイアスに結合する。
【００２４】
典型的な従来技術の基板は、全ての結合フィンガは、パッケージの中央に向かって配置されているが、本発明では、ダイの配置に基づいて、基板の異なるエリアに結合フィンガを位置させている。例えば、図２に示す実施例では、結合フィンガは、基板（２００）のコーナ（２０５）に配置されている。この配置によって、３つの下部ダイ（２１０，２２０および２２５）が、基板上に収まることができる。後述するように、第４のダイ（２１５）がより大きなダイ（２１０）の上に積層される。
【００２５】
図２に示すように、下部ダイ１（２１０）は、その外周部にある第１列目のパッド（２２６）からなっている。これらは、接合ワイヤ（２３０）を用いて結合フィンガ（２０１）に結合されている。積層されたダイ（２１５）は、ダイ１（２１０）に機械的に結合されている。積層されたダイ（２１５）はまた、積層されたダイ（２１５）上のパッドを、下部ダイ（２１０）上の内部パッドに接続する接合ワイヤ（２３５）によってダイ１（２１０）に電気的に結合される。積層されたダイ（２１５）上の追加のパッド群（２３６，２３７）は、基板（２００）上の結合フィンガに、接合ワイヤを用いて結合される。
【００２６】
残りの下部ダイ（２２０と２２５）は、接合ワイヤブリッジ（２４０と２４５）とを用いてダイ１（２１０）に結合される。ダイ３（２２０）は、ダイ（２２０）の片側にグループ化されたパッド（２５０）からなっている。これらのパッドは、接合ワイヤ（２４０）を使って、ダイ１（２１０）の対応するパッド群（２５１）へブリッジされる。
【００２７】
同様に、ダイ４（２２５）は、ダイ１（２１０）に最も近い側にグループ化されたパッド（２５５）からなっている。これらのパッドは、第１列に隣接した第２列を形成しているダイ１（２１０）上の対応するパッド群（２５６）に、接合ワイヤ（２４５）を用いてブリッジされている。
【００２８】
図２に図示されている結合フィンガとダイの配置は、説明目的だけのためである。異なる回路機能を持つ他の実施例は、異なる量の結合フィンガと、異なるダイの量およびサイズと、異なるダイ配置とを必要とする。一例として、別の実施例では、図３に示すように、１つ以上の積層ダイを備えうる。
【００２９】
図３は、本発明の集積回路装置の別の実施例の側断面図である。この装置は、図１の積層ダイが、各ダイの機能に基づいて個々のダイに分割されるという点を除いて、図１の実施例に類似している。
【００３０】
例えば、好適な実施例では、図１に示す積層ダイは、アナログ回路とメモリとの両方の機能を備えている。もしこれらの機能が、別個の技術（例えば、0.25μｍと0.18μｍのように）で設定されている場合には、図３に示すように、ダイは別個に製造され、下部ダイに結合される。
【００３１】
図３に示すように、下部ダイ（３１２）は、ダイ結合エポキシ（３１７）によって、基板（３０１）に結合される。上部ダイ（３１１と３１５）は、実質的に同様なエポキシを用いて、下部ダイ（３１２）に結合される。離れたダイ（３１０）は、別のエポキシ層（３１５）によって、基板（３０１）に結合される。
【００３２】
そのとき、接合ワイヤ（３２５と３３５）は、上部ダイ（３１５と３１１）を、下部ダイ（３１２）に結合するために用いられる。接合ワイヤ（３２６と３２８）もまた、下部ダイ（３１２）を基板（３０１）に結合するために用いられる。
【００３３】
上記実施例に示すように、接合ワイヤブリッジ（３２７）は、あらゆる下部接合ワイヤ（３２６）を架けるために使用されうる。この実施例では、１つの接合ワイヤブリッジ（３２７）は、上部ダイ（３１１）の回路と、もっと遠いダイ（３１０）の回路とを下部接合ワイヤ（３２６）を架けながら結合する。
【００３４】
上述した実施例は、唯一のダイを、積層ダイをもつものとして示している。別の実施例は、あらゆる数の積層ダイを、あらゆる数の下部ダイに配置している。唯一の制限は、実施例によって要求された集積回路パッケージのサイズである。
【００３５】
図４は、本発明のダイ積層方法のフローチャートを示している。先ず、構成される集積回路の機能に基づいて、線、バイアス、結合フィンガの位置を設計することによって、基板が生成される（ステップ４０１）本発明の接合フィンガは、基板において中心側に配置される必要はない。
【００３６】
ダイもまた設計され組み立てられる（ステップ４０５）。ダイ設計は、集積回路パッケージによって実行される機能に完全に基づいている。好適な実施例では、モデム機能が必要とされるので、ダイは、デジタルモデムダイと、アナログ回路ダイと、ＲＡＭメモリダイと、フラッシュメモリダイとを含んでいる。
【００３７】
図２の実施例に示すように、ある側に沿ってグループ化されたパッドを備えて組み立てられるダイが存在する。これはワイヤ接合プロセスを簡素化する。どのダイがある側に沿ってグループ化されたパッドを有するかは、基板におけるダイの配置に依存する。
【００３８】
その後、ダイは基板に結合される（ステップ４１０）。このステップにおいて、ダイは、前述したダイ結合エポキシを用いて、基板に機械的に結合される。別の実施例では、ダイを基板に機械的に接続するための他の方法を用いる。
【００３９】
積層されるダイは、その後、下部ダイが基板に結合される場合と実質的に類似の方法で、下部ダイに機械的に結合される（ステップ４１５）。このステップは、あるダイをあるダイの上部に、多数のダイをあるダイの上部に、あるいは多数のダイを多数のダイの上部に結合することを含んでいる。
【００４０】
下部ダイは、その後、ダイと基板とのワイヤ接合プロセスを用いて、基板に電気的に結合される（ステップ４２０）。このプロセスは、ワイヤ接合デバイスを用いて、接合ワイヤを、ダイ上のパッドと、基板上の接合フィンガとを結合することを含んでいる。
【００４１】
必要ならば、ダイとダイとのワイヤ接合プロセスが実行される（ステップ４２５）。このプロセスは、積層されたダイ上のパッドと、下部ダイ上のパッドとの間のワイヤ接合デバイスを、積層されたダイが機械的に結合されたところに結合するワイヤ接合デバイス含んでいる。これは、下部ダイとの電気的な接続を必要としている各積層ダイに対して行われる。
【００４２】
その後、ダイとダイとの間の接合ブリッジプロセスが実行される（ステップ４３０）。このステップは、基板上で分離されているダイ同士の電気的な接続を与える。このブリッジプロセスは、基板のある側上にあるダイ間の接合ワイヤを、基板上の別の側上にあるダイに結合するワイヤ接合デバイスを含んでいる。この接合ワイヤは、ダイと基板間のプロセス、またはダイとダイとの間のプロセスに以前に搭載された下部接合ワイヤに伸びている。このブリッジ接合ワイヤは、基板に結合されている２つのダイを接合する。ブリッジ接合ワイヤはまた、一方のダイが基板に結合されており、他方のダイがダイに積層されている２つのダイを接続することもできる。第３の実施例として、このブリッジ接合ワイヤは２つの積層されたダイを接続する。
【００４３】
図５は、本発明の集積回路装置を組み込んでいる移動局のブロック図である。移動局は、移動局モデム（５１０）に結合された送信機（５０２）および受信機（５０１）からなっている。そして、モデム（５１０）は、アンテナ（５０３）に結合される。
【００４４】
送信機は、マイクロフォン（５０５）から耳信号を取り去り、モデムのために処理する。場合によっては、移動局のタイプに基づいて、送信機（５０２）は、モデム（５１０）によって変調される前に、マイクロフォン（５０５）からの耳信号をデジタル化する。モデム（５１０）は、移動局のデジタル信号を、アンテナ（５０３）による送信のためにアナログ信号に変換する。このモデム（５１０）はまた、受信したアナログ信号を、移動局の受信機によって使用可能となるように、デジタル信号に変換する。その後受信機（５０１）は、基地局による使用のために、このデータを処理する。このような使用は、耳信号としてスピーカ（５０６）によってなされる信号の送信を含んでいる。
【００４５】
移動局は、マイクロプロセッサまたは他の制御デバイスのようなプロセッサ（５０４）によって制御される。このプロセッサは、送信機（５０２）と受信機（５０１）とに結合され、これらの機能を制御する。
【００４６】
ディスプレイ（５０７）とキーパッド（５０８）とは、キーパッド（５０８）を用いてユーザによって入力された情報を表示するために、プロセッサ（５０４）に結合されている。例えば、ユーザは、キーパッド（５０８）を用いて電話番号を入力する。この番号は、ディスプレイ（５０７）上で表示され、引き続いて送信機（５０２）を使って基地局へと送信される。
【００４７】
好適な実施例では、本発明の集積回路装置は、移動局モデムである。この集積回路装置の別の実施例は、多機能を備えた集積回路パッケージを必要としているあらゆる電子製品を含む。
【００４８】
図６は、本発明のダイ積層方法を用いたＩＣパッケージの別の実施例を示す。このＩＣパッケージは、基板（６００）の中心からオフセットされたメイン下部ダイ（６０１）用の接合フィンガを有する基板（６００）からなっている。しかしながら、この実施例では、接合フィンガは、基板（６００）の中心線に沿ってグループ化されているが、基板の片側に寄っている。ダイ１（６０１）は、この接合フィンガグループの中央において基板に結合される。
【００４９】
第２の下部ダイ（６０３）は、基板（６００）上においてダイ１（６０１）の側部側で、かつ、ダイ１（６０１）の片側と基板（６００）の端部との両方に対して平行に配置される。この実施例では、ダイ３（６０３）を取り囲む接合フィンガは存在しない。しかしながら別の実施例では、ダイ３（６０３）もまた、接合フィンガによって取り囲まれる。
【００５０】
ダイ２（６０２）は、ダイ１（６０１）の上部に機械的に結合される。この実施例では、ダイ２（６０２）は、ダイ１（６０１）のコーナに結合される。別の実施例は、ダイ２を、ダイ１（６０１）上の他の位置に結合する。
【００５１】
ダイ４（６０４）は、ダイ３（６０３）の上部に機械的に結合される。この実施例では、ダイ４は、ダイ３（６０３）より長くて狭い。別の実施例は、このダイに対して別のサイズと形状を用いている。
【００５２】
上記実施例に示したように、ダイ１（６０１）は、外周に接合パッド（６１０から６１３）の列を備えている。これらは、下部接合ワイヤを用いて、周囲の基板接合フィンガに結合されている。ダイ１はまた、接合パッドの内部グループ（６０５）を備えている。これらは、接合ワイヤによってダイ２（６０２）に結合されている。
【００５３】
ダイ１（６０１）は、更に、第２列目の外周接合パッド（６１５）を備えている。これらは、ダイ３（６０３）とダイ４（６０４）とに最も近い側に沿ってグループ化されている。この第２列目の外周接合パッド（６１５）は、このダイの側部にある外周パッド（６１３）の外側の列に対して実質的に隣接している。
【００５４】
ダイ2（６０２）は、３つの側面に沿った外周接合パッド（６３５から６３７）からなっている。接合パッド（６３５）の一方の側は、下部ダイ１（６０１）の内部接合パッド（６０５）に結合される。接合パッド（６３６と６３７）の他の２つの側は、基板上の接合フィンガ（６３０と６３１）のサブセット部分に結合される。
【００５５】
ダイ３（６０３）は、ダイ１（６０１）に最も近いダイの一方の側に沿ってグループ化された接合パッド（６２０）の列からなっている。これらの接合パッドは、ダイ１（６０１）と、ダイ３（６０３）およびダイ４（６０４）との間の基板上の接合フィンガ（６２１）の一列に結合される。
【００５６】
ダイ４（６０４）は、ダイ１（６０１）に最も近い側に沿ってグループ化された接合パッド（６２５）の列からなっている。ダイ４（６０４）は、これら接合パッドを介して、ブリッジ接合ワイヤによって、ダイ１（６０１）に結合されている。このブリッジ接合ワイヤは、ダイ３の接合フィンガ（６２５）をダイ１（６０１）の第２列目の外周接合パッド（６１５）に接合しているこれらのブリッジ接合ワイヤは、ダイ１（６０１）とダイ３（６０３）とを基板の接合フィンガ（６２１）に結合させる下部接合ワイヤに架かっている。
【００５７】
好適な実施例では、ダイを用いて、移動局モデム、メモリ、およびアナログ回路の機能を実行する一方、別の実施例では、あらゆる機能を備えたダイを積層することが可能である。デジタルアナログ変換器、アナログデジタル変換器、および無線周波数受信機は、積層されうるダイのほんの２〜３の例に過ぎない。
【００５８】
要約すると、多数のダイ技術からなる集積回路装置は、多数のより小さなダイを、基板に結合された別のダイの上部に積層することによって製造される。そして、このダイは、ワイヤ接合プロセスを介して、互いに、および／または基板に電気的に結合される。上部ダイは、ダイ間ワイヤ接合プロセスを介して、下部ダイに結合される。多数の下部ダイは、下部ワイヤ接合に架かっているワイヤ接合ブリッジプロセスを介して互いに接続されうる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明のダイ積層方法を適用した集積回路装置の一例の側断面図。
【図２】本発明のダイ積層方法および装置に対応した基板結合フィンガを示す図。
【図３】本発明のダイ積層方法を適用した集積回路装置の別の一例の側断面図。
【図４】本発明のダイ積層方法のフローチャート。
【図５】本発明のダイ積層方法を組み込んだ移動局のブロック図。
【図６】本発明のダイ積層方法を適用した集積回路装置の別の例を示す図。
【符号の説明】
【００６０】
１０１…基板、１０５…ボール、１１０，１１２…ダイ、１１５，１１６…エポキシ、１２０，１２５，１２６…接合ワイヤ、１２７…接合ワイヤブリッジ、１３０，１３３…結合フィンガ、２００…基板、２０１…結合フィンガ、２０５…コーナ、２１０，２１５，２２０…ダイ、２２６…パッド、２３０，２３５…接合ワイヤ、２３６，２３７…パッド群、２４０，２４５…接合ワイヤ、２５０…パッド、２５１…パッド群、２５５…パッド、２５６…パッド群、３０１…基板、３１０…ダイ、３１１…上部ダイ、３１２…下部ダイ、３１５…エポキシ層、３１７…ダイ結合エポキシ、３２５，３２６…接合ワイヤ、３２７…接合ワイヤブリッジ、５０１…受信機、５０２…送信機、５０３…アンテナ、５０４…プロセッサ、５０５…マイクロフォン、５０６…スピーカ、５０７…ディスプレイ、５０８…キーパッド、５１０…移動局モデム、６００…基板、６０１…下部ダイ、６０３…下部ダイ、６０５…内部接合パッド、６１０…接合パッド、６１３…外周パッド、６１５…外周接合パッド、６２０…接合パッド、６２１…接合フィンガ、６２５…接合パッド、６３０…接合フィンガ、６３５，６３６…接合パッド
【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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【図６】
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【国際調査報告】
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