(57)【要約】【課題】複数の半導体チップを積載して収納する半導体装置において各半導体チップへの安定した電源供給を可能とする半導体装置を提供する。【解決手段】各々が複数のパッド２１、２３、２１ａ、２３ａを配列した複数の半導体チップ１１、１３を積載して収納した半導体装置において、各半導体チップ１１、１３に対して電源電圧を供給する棒状の電源電圧供給用フレーム３１ａを設けた。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々に複数のパッドが配列され、積載されて収納される複数の半導体素子と、
前記半導体素子のうちの少なくとも２つの半導体素子に対して電源電圧を供給する棒状の電源電圧供給用フレームとを備えたことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記電源電圧供給用フレームは、電源を供給する半導体素子の各々に対して設けられ、その半導体素子のパッド列に沿って付設されるフレーム部と、それらのフレーム部を連結する部分とからなることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記電源電圧供給用フレームが２つの半導体素子に電源を供給する場合、前記電源電圧供給用フレームは、それらの半導体素子のうちの大きい方の半導体素子上に付設されることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項４】
前記電源電圧供給用フレームは、前記２つの半導体素子のパッド列の間に付設されることを特徴とする請求項３記載の半導体装置。
【請求項５】
各々に複数のパッドが配列され、積載されて収納される複数の半導体素子と、
前記半導体素子間に挿入される、導電性を有するスペーサとを備え、
該スペーサと、少なくとも１つの前記半導体素子のパッドとをワイヤボンディングにより接続したことを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体装置に関し、特に、複数の半導体素子を積載して収納した半導体装置の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数の半導体ＩＣチップを積載して１つのパッケージ内に封止した半導体装置がある。一般に半導体装置内に収納される各半導体ＩＣチップには電源供給用の接続点（パッド）が複数設けられている。従来、各半導体ＩＣチップへの電源供給は、１つの電源供給用パッドのみを介して電源供給が行なわれていた。これは、半導体装置の電源用外部引出しリードが一箇所に規定されていることから、１つの電源用外部引出しリードから複数の電源供給用パッドにワイヤ接続すると、リードフレームとパッド間のワイヤ数の増加や、ワイヤの交差等の問題があるからである。
【０００３】
なお、特許文献１には、半導体装置において半導体チップのパッドと電源電圧供給用棒状インナーリードとをボンディングワイヤにて接続したものが開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−１２９５００号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような半導体ＩＣチップへの電源供給が１つの電源供給用パッドのみを介して行なわれる構成では、近年の大容量、高速動作を実現するための半導体装置に要求される安定した電源供給ができない。すなわち、そのような半導体装置においては、半導体装置内の複数の半導体ＩＣチップが同時に動作することで電源環境が厳しい環境となり、各半導体ＩＣチップへの安定した電源供給が行えなず、半導体装置の動作不良を招くという問題があった。
【０００６】
なお、特許文献１は複数の半導体チップを収納した半導体装置を想定したものではなく、上記のような半導体装置内の複数の半導体ＩＣチップが同時に動作することによる生じる半導体装置の問題を解決するものではない。
【０００７】
本発明は上記課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、複数の半導体チップを積載して収納する半導体装置において各半導体チップへの安定した電源供給を可能とする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】
本発明に係る半導体装置は、各々が複数のパッドを配列した複数の半導体素子を積載して収納し、それらの半導体素子のうちの少なくとも２つに対して電源電圧を供給する棒状の電源電圧供給用フレームを備える。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下添付の図面を参照して、本発明に係る半導体装置の実施の形態を詳細に説明する。
【００１０】
実施の形態１．
図１に、本発明に係る半導体装置の構成を示す。図１（ａ）に示すように、半導体装置１は内部に複数の半導体ＩＣチップ１１、１３を積載して収納したパッケージ（ＭＣＰ）である。半導体ＩＣチップ１１は半導体ＩＣチップ１３より大きく、半導体ＩＣチップ１１上に半導体ＩＣチップ１３が戴置される。
【００１１】
図１（ｂ）に示すように、半導体ＩＣチップ１１、１３にはそれぞれその長手方向において複数のパッド（接続点）２１、２３が配列されている。パッド２１、２３は、半導体ＩＣチップ１１、１３に対して電源電圧の供給や、信号の伝達を行なうための電極である。パッド２１、２３には電源電圧供給用のパッド２１ａ、２３ａが含まれる。各半導体ＩＣチップ１１、１３はそれぞれ複数の電源電圧供給用のパッドを有している。半導体ＩＣチップ１１、１３の信号用のパッドは外部端子を構成するリードフレーム３０とボンディングワイヤで接続されており、これにより半導体装置外部との間で信号のやりとりを行なう。
【００１２】
本実施形態の半導体装置１において、各半導体ＩＣチップ１１、１３に電源電圧を供給するための手段としてバー形状の導体（例えば金属）からなる電源供給用フレーム３１ａを設けている。電源供給用フレーム３１ａは外部引出し用のリードフレームを延長して形成し、半導体ＩＣチップの側面に沿って付設されている。電源供給用フレーム３１ａは大きい方の半導体ＩＣチップ１１上において半導体ＩＣチップ１１のパッド列と半導体ＩＣチップ１３のパッド列との間に配置される。これにより、半導体ＩＣチップ１１、１３の双方による電源供給用フレーム３１ａの共有が可能となる。
【００１３】
図１（ｂ）に示すように、電源供給用フレーム３１ａに対し、半導体ＩＣチップ１１の電源供給用パッド２１ａ及び半導体ＩＣチップ１３の電源供給用パッド２３ａがそれぞれボンディングワイヤ２９により接続される。このとき、各半導体ＩＣチップにおいて複数の電源供給用パッドが電源供給用フレーム３１ａに接続される。これにより、半導体チップへの電源供給能力を向上させることができる。
【００１４】
また、電源供給用フレーム３１ａは半導体ＩＣチップ１１、１３のパッド２１、２３列に沿ってその近傍に配設されているため、電源供給用フレーム３１ａと電源供給用パッド２１ａ、２３ａとの間を接続するボンディングワイヤ２９の長さを最短にできるという効果がある。
【００１５】
以上のように本実施形態の半導体装置では、電源電圧を供給するための電源供給用フレームを半導体ＩＣチップ近傍に配設したことにより、半導体ＩＣチップの複数の電源供給用パッドに電源への電源供給を可能とした。これにより、同時に複数の半導体ＩＣチップが動作する半導体装置において安定した電源供給を可能とする。
【００１６】
なお、以上では、半導体装置が半導体ＩＣチップを２個収納した例について説明したが、半導体装置はさらに多くの半導体ＩＣチップを収納してもよい。
【００１７】
実施の形態２．
図２に本発明に係る別の半導体装置の構成を示す。本実施形態では、１つの電源供給用フレーム３１ｂにより各半導体チップへの電源供給を可能としている。
【００１８】
すなわち、電源供給用フレーム３１ｂは、積載された半導体ＩＣチップ１１、１３、１５のそれぞれの電源供給用パッドに対して電源を供給するために各半導体ＩＣチップの長手方向に延在する部分と、それらの長手方向に延在する部分を連結する部分とからなる。電源供給用フレーム３１ｂは半導体装置１内部において半導体ＩＣチップの側面に沿って立体的に曲折されて付設されている。
【００１９】
各半導体ＩＣチップに対して電源供給用フレームを独立に設けた場合にはフレーム間をワイヤボンディングする必要があるが、図２に示すように各半導体ＩＣチップに対する電源供給用フレームを一体として形成することにより、フレーム間のワイヤボンディングが不要となる。本実施形態の電源供給用フレームによっても実施の形態１のものと同様、半導体ＩＣチップの複数の電源電圧供給用パッドに対して電源供給が可能となり、安定した電源供給が実現できる。
【００２０】
実施の形態３．
図３に本発明に係るさらに別の半導体装置の構成を示す。本実施形態では、多段積層構造のパッケージにおいてアセンブリ時に半導体装置間の高さ調整のために挿入される部材であるスペーサを電源供給用手段として用いる。
【００２１】
図３（ａ）に示すように、半導体ＩＣチップ１７上に半導体ＩＣチップ１８がスペーサ４１を介在して積載されている。スペーサ４１は導電材料により形成され、高さ調整の機能とともに導電部材としての機能を果たす。
【００２２】
図３（ｂ）は、半導体装置を図３（ａ）に示す矢印Ａの方向から見た図である。スペーサ４１には電源供給点が設けられ、このスペーサ４１の電源供給点４１ａと半導体ＩＣチップ１７、１８の電源供給用パッド２７ａ、２８ａとがワイヤボンディングされる。本実施形態においても、一つの半導体ＩＣチップの複数の電源供給用パッド４１ａがスペーサ４１に電気的に接続されるため、前述の実施の形態のものと同様に電源強化が実現できる。
【００２３】
このような導電性を有するスペーサを用いることにより、新たにフレーム配置のための領域を確保する必要がなく、また、所定の装置の高さを確保しつつ安定した電源供給を実現することが可能となる。
【００２４】
なお、スペーサ４１全体が導電材料で形成されなくてもよく、電源供給点を含む一部のみが導電材料で形成されたものでもよい。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、積載された複数の半導体チップをパッケージした半導体装置において、一の半導体チップの複数のパッドに対して電源電圧を供給できるため、複数の半導体チップを同時に動作させる場合においても十分な電源供給が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本発明の実施の形態１における半導体装置の構成を示す図、及び（ｂ）実施の形態１の半導体装置内の積載された複数の半導体チップを上から見た図。
【図２】（ａ）本発明の実施の形態２における半導体装置の構成を示す図、及び（ｂ）実施の形態２の半導体装置内の積載された複数の半導体チップを上から見た図。
【図３】（ａ）本発明の実施の形態３における半導体装置の構成を示す図、及び（ｂ）実施の形態３の半導体装置内の積載された複数の半導体チップを（ａ）に示す矢印Ａの方向から見た図。
【符号の説明】
１  半導体装置、  １１，１３，１５，１７，１８  半導体ＩＣチップ、  ２１，２３，２５，２７，２８  パッド、  ２１ａ，２３ａ，２５ａ，２７ａ，２８ａ  電源供給用パッド、  ２９  ボンディングワイヤ、  ３０  外部引出しリードフレーム、  ３１ａ，３１ｂ  電源供給用フレーム、  ４１  電源供給用パッドを備えたスペーサ、  ４１ａ  スペーサの電源供給用パッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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