(57)【要約】【課題】  リードフレームパッドに半導体チップを貼付ける際、リードフレームの反転を必要としないので、半導体チップ及びボンディングワイヤーの損傷を防止することができるマルチチップパッケージを提供することを目的とする。【解決手段】  マルチチップパッケージは、第１チップがリードフレームパッドの下面に実装され、第２チップがリードフレームパッドの上面に実装されるように構成されたリードフレームパッドを有する。この構成により、第１、第２チップは、リードフレームの反転無しで内部リードにワイヤーボンディングされ、実装される。従って、半導体チップ及びボンディングワイヤーを損傷する可能性を減らすことができ、薄型のパッケージの具現を可能とする。リードフレームの内部リードにチップを接続させるボンディングワイヤーだけでなく、第１、第２チップは、パッケージ本体に封止される。パッケージ本体から延び、内部リードと一体に形成された外部リードは、回路基板に貼付ける様々な実装構成を有するパッケージを提供する。【選択図】  図２
2004200683.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面及び下面を有するリードフレームパッドを含むリードフレームと、
第１活性面に配列された複数の第１ボンディングパッドを有する第１チップと、
前記第１活性面の一部とリードフレームパッドの下面の一部との間に配列され、第１チップをリードフレームパッドに貼付ける第１接着部材と、
第２活性面及び第２活性面の反対面である裏面を有し、第２活性面上に複数の第２ボンディングパッドが形成されている第２チップと、
前記裏面の一部とリードフレームパッドの上面の一部との間に配列され、第２チップをリードフレームパッドに貼付ける第２接着部材と、
を備えることを特徴とするマルチチップパッケージ。
【請求項２】
前記リードフレームパッドは、中央開口部を有し、
前記第１チップは、前記複数の第１ボンディングパッドの少なくとも一部が中央開口部内に露出するように、リードフレームパッドの下面に実装されることを特徴とする請求項１に記載のマルチチップパッケージ。
【請求項３】
前記リードフレームパッドは、中央開口部を有し、
前記第１チップは、前記複数の第１ボンディングパッドの各々が中央開口部内に露出するように、リードフレームパッドの下面に実装されることを特徴とする請求項１に記載のマルチチップパッケージ。
【請求項４】
前記第２接着部材は、接着テープ部材及び硬化した液状接着剤の混合物から形成されることを特徴とする請求項２に記載のマルチチップパッケージ。
【請求項５】
上面、下面及び中央開口部を有するリードフレームパッドと、リードフレームパッドの周辺に配列された内部リードと、外部リードとを有するリードフレームと、
第１活性面に配列された複数の第１ボンディングパッドを有する第１チップと、
前記第１活性面の一部とリードフレームパッドの下面の一部との間に配列され、第１チップとリードフレームパッドとを貼付ける第１接着部材と、
複数の第１ボンディングパッドと内部リードとの間を電気的に接続する複数の第１ボンディングワイヤーと、
第２活性面及び第２活性面の反対面である裏面を有し、第２活性面上に複数の第２ボンディングパッドが形成されている第２チップと、
前記裏面の一部とリードフレームパッドの上面の一部との間に配列され、第２チップをリードフレームパッドに貼付ける第２接着部材と、
複数の第２ボンディングパッドと内部リードとの間を電気的に接続する複数の第２ボンディングワイヤーと、
第１、第２チップ、複数の第１、第２ボンディングワイヤー、内部リードを封止するパッケージ本体と、
パッケージ本体から延び、内部リードを外部と電気的に接続する外部リードと、
を備えることを特徴とするマルチチップパッケージ。
【請求項６】
前記第２接着部材は、第１活性面、リードフレームパッド、第２チップの裏面及び外周により定義された容積を充填することを特徴とする請求項５に記載のマルチチップパッケージ。
【請求項７】
前記第２接着部材は、接着テープ部材及び硬化した液状接着剤の両方を含むことを特徴とする請求項６に記載のマルチチップパッケージ。
【請求項８】
前記接着テープ部材は、リードフレームパッドの中央開口部の周りに位置し、第１活性面の一部、第１接着部材の内面、リードフレームパッドの内面と結合して接着キャビティを形成し、
硬化した液状接着部材は、前記接着キャビティを実質的に充填することを特徴とする請求項７に記載のマルチチップパッケージ。
【請求項９】
前記複数の第１ボンディングパッドは、リードフレームパッドの内周の内側に配列されていることを特徴とする請求項５に記載のマルチチップパッケージ。
【請求項１０】
前記複数の第１ボンディングパッドは、第１、第２平行列対を形成するように配列され、
第１平行列対は、第１活性面の中心軸線の近傍に対称的に配列され、第２平行列対は、第１活性面の対向する縁部の近傍に配列されることを特徴とする請求項９に記載のマルチチップパッケージ。
【請求項１１】
前記第１平行列対は、前記第２平行列対と略垂直であることを特徴とする請求項１０に記載のマルチチップパッケージ。
【請求項１２】
前記複数の第１ボンディングパッドは、リードフレームパッドの内周の内側に配列される第１群と、
リードフレームパッドの外周の外側に配列される第２群と、
を含むことを特徴とする請求項５に記載のマルチチップパッケージ。
【請求項１３】
前記第２接着部材は、硬化した液状接着成分から形成されることを特徴とする請求項５に記載のマルチチップパッケージ。
【請求項１４】
前記液状接着成分は、非導電性エポキシ樹脂であることを特徴とする請求項１３に記載のマルチチップパッケージ。
【請求項１５】
前記第１チップは、リードフレームパッドの外周から延びることを特徴とする請求項５に記載のマルチチップパッケージ。
【請求項１６】
上面及び下面を有するリードフレームパッドを含むリードフレームを形成する段階と、
第１活性面に配列された複数の第１ボンディングパッドを有する第１チップを、前記第１活性面の一部とリードフレームパッドの下面の一部との間に配列される第１接着部材を用いて、リードフレームパッドの下面に貼付ける段階と、
第２活性面及び第２活性面の反対面である裏面を有し、第２活性面上に複数の第２ボンディングパッドが形成されている第２チップを、前記裏面の一部とリードフレームパッドの上面の一部との間に配列される第２接着部材を用いて、リードフレームパッドの上面に貼付ける段階と、
を備えることを特徴とするマルチチップパッケージの製造方法。
【請求項１７】
上面、下面及び中央開口部を有するリードフレームパッドと、リードフレームパッドの周りに配列され、対応する外部リードと電気的に接続される内部リードと、外部リードとを有するリードフレームを形成する段階と、
第１活性面に配列された複数の第１ボンディングパッドを有する第１チップを、前記第１活性面の一部とリードフレームパッドの下面の一部との間に配列される第１接着部材を用いて、リードフレームパッドの下面に貼付ける段階と、
複数の第１ボンディングパッドと内部リードとの間に複数の第１ボンディングワイヤーを形成する段階と、
第２活性面及び第２活性面の反対面である裏面を有し、第２活性面上に複数の第２ボンディングパッドが形成されている第２チップを、前記裏面の一部とリードフレームパッドの上面の一部との間に配列される第２接着部材を用いて、リードフレームパッドの上面に貼付ける段階と、
複数の第２ボンディングパッドと内部リードとの間に複数の第２ボンディングワイヤーを形成する段階と、
第１、第２チップ、複数の第１、第２ボンディングワイヤー、内部リードを封止するパッケージ本体を形成する段階と、
所定の形状に外部リードを形成する段階と、
を備えることを特徴とするマルチチップパッケージの製造方法。
【請求項１８】
請求項５に記載のマルチチップパッケージを製造する方法であって、
リードフレームを形成する段階と、
第１チップを第１接着部材を用いてリードフレームパッドの下面に貼付ける段階と、
複数の第１ボンディングパッドと内部リードとの間に複数の第１ボンディングワイヤーを形成する段階と、
第２チップを第２接着部材を用いてリードフレームパッドの上面に貼付ける段階と、
複数の第２ボンディングパッドと内部リードとの間に複数の第２ボンディングワイヤーを形成する段階と、
第１、第２チップ、複数の第１、第２ボンディングワイヤー、内部リードを封止するパッケージ本体を形成する段階と、
所定の形状に外部リードを形成する段階と、
を備えることを特徴とする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、半導体装置に関するもので、より詳しくは、マルチチップパッケージ及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近、半導体技術の発展と使用者の要求にしたがって、電子産業は、半導体装置の小型化、軽量化及び消費電力の節減のために、継続的な努力がなされている。このような努力の１つとして、複数の半導体チップが１つのパッケージに実装されたマルチチップパッケージ（以下、ＭＣＰとも記す）がある。
【０００３】
一般に、ＭＣＰは、２つの半導体素子を積層した構造または並列に配置した構造がある。チップ積層構造は、製造工程が複雑で、パッケージの厚さが増大するという問題点があった。並列配置構造は、チップ積層構造と関連した幾つかの問題点を減らす反面、自らの能力を制限してパッケージの全体サイズを減らす。
【０００４】
図１は、従来の積層型ＭＣＰの断面図である。図１に示したように、従来のＭＣＰ２１０は、それぞれ、接着剤２３１、２３５により、リードフレームパッド２２１の上面及び下面に貼付けられた第１チップ２１１、第２チップ２１３を有する。リードフレームパッド２２１は、第２チップ２１３を収納する上面に凹部が形成され、パッケージ２１０の全体厚さを減らす。第１、第２チップ２１１、２１３は、ボンディングワイヤー２４１、２４３により内部リード２２３と電気的に接続されている。第１チップ２１１、第２チップ２１３及びボンディングワイヤー２４１、２４３は、外部環境から保護するために、パッケージ本体２５１により封止されている。外部リード２２５は、内部リード２２３と一体に形成されて電気的に接続され、外部と接続するためにパッケージ本体から延びる。パッケージ本体２５１は、従来のエポキシ成形樹脂（ＥＭＣ）または他の適切な高分子材料から形成されている。
【０００５】
１つのパッケージ内に２つのチップを結合する図１に示したＭＣＰは、それぞれ１つのチップを有する２つのパッケージに比べて、必要とする実装領域が減少する。しかしながら、従来のＭＣＰの製造工程は、第１チップ貼付段階、第２チップ貼付段階、第１ワイヤーボンディング段階、及び第２ワイヤーボンディング段階等のような一連の順次的段階が必要である。
【０００６】
このような段階は、リードフレームの両面に行わなければならないので、工程中、リードフレームは、一般に繰り返して反転される。そのために、第１チップ及び／又は第１チップをリードフレームに貼付けるボンディングワイヤーのように、反対面に配置された構造を損傷する恐れが増加する。また、第１チップの活性面の反対面がリードフレームパッドに貼付けられるので、ＭＣＰは、活性面上にボンディングワイヤーループのための充分な高さを必要とする。そのため、パッケージの厚さが増加する。また、パッケージの全体厚さを減らすために、リードフレームの実装領域の厚さを減らすことは、リードフレームの形成を複雑化し、機械的不良の可能性を増加させ、縮小されたリードフレームパッドの厚さと関連した信頼性が劣る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、本発明の目的は、リードフレームの上面及び下面に半導体チップを貼付けても、製造過程における半導体チップ及びボンディングワイヤーの損傷を防止することができるマルチチップパッケージを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施形態によるＭＣＰは、周辺に内部リードが配列された中央開口部を有するリードフレームパッドと、活性面に形成されたボンディングパッドを有する第１、第２チップとを備える。第１チップの活性面は、ボンディングパッドがリードフレームパッドに接しないように、接着テープを使用してリードフレームパッドの底面に貼付けられている。第２チップの活性面の反対面は、接着剤によりリードフレームパッドの上面に貼付けられている。
【０００９】
第１ボンディングワイヤーは、第１チップのボンディングパッドと対応する内部リードとの間を電気的に接続している。第２ボンディングワイヤーは、第２チップのボンディングパッドと対応する内部リードとの間を電気的に接続している。第１、第２チップ、内部リード、ボンディングワイヤーは、パッケージ本体内に封止され、半導体素子の信頼性及び耐久性を向上させる。外部リードは、内部リードと一体に形成され、半導体チップと外部とを電気的に接続するために、パッケージ本体から延びる。外部リードは、サイズが大きくなり、屈曲されたり、広範囲の実装構造やタイプを有するパッケージを提供する他の形態で形成される。接着剤の非導電性エポキシ樹脂を、リードフレームパッドの中央開口部を含んでリードフレームパッドと第２チップとの空間に充填し、第１ボンディングワイヤーの一部を覆うことが好ましい。
【００１０】
第１チップは、ボンディングパッドがチップの中心軸線に沿って又は中心軸線の近傍に、１列または２列に配列されたセンタパッド型チップ、または、ボンディングパッドが中心軸線の近傍に１列以上に、中心軸線と垂直に及び／又は並列にチップの両面に沿って配列された、混合パッド型チップのいずれか１つであることが好ましい。第１チップは、ボンディングパッドがリードフレームパッドにより覆われないように、リードフレームに貼付けられることが好ましい。
【００１１】
第１チップがセンタパッド型チップならば、ボンディングパッドは、リードフレームパッドに形成された開口部内に露出することが好ましい。第１チップが混合パッド型チップならば、縁部に沿って形成されたボンディングパッドが、リードフレームパッドの開口部の内部または外部に露出し、中央のボンディングパッドが、リードフレームパッドに形成された開口部内に露出することが好ましい。第２チップは、センタパッド型チップ、ボンディングパッドがチップの外周に沿って配列されたエッジパッド型チップ又は周辺パッド型チップのいずれか１つであるが、周辺パッド型チップが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、本発明のマルチチップパッケージによると、リードフレームパッドの上下面に同一方向に半導体チップが貼付けられ、製造工程においてリードフレームの反転が要らないので、半導体チップ及びボンディングワイヤーの損傷を防止することができる。また、リードフレームの厚さだけワイヤーループの高さが減少でき、特にリードフレームの厚さの減少に対応できるので、薄型パッケージの具現が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付の図面を参照して本発明の実施例をより詳しく説明する。
【００１４】
図２、図３は、本発明の第１実施形態によるマルチチップパッケージの断面図及び上面図である。図２及び図３に示したように、マルチチップパッケージ１０は、第１チップ１１、第２チップを備える。第１チップ１１の活性面の一部は、リードフレームパッド２１の下面に貼付けられ、第２チップ１３の活性面の反対面は、リードフレームパッド２１の上面に貼付けられている。リードフレームは、リードフレームパッド２１の周りに配置された内部リード２３を有する。第１、第２ボンディングワイヤ４１、４３は、チップボンディングパッド１２、１４と対応する内部リード２３との間に貼付けられ、チップ１１、１３とリードフレームとを電気的に接続している。
【００１５】
リードフレームパッド２１は、中央開口部２２を有する開放した長方形に形成される。リードフレームパッド２１と中央開口部２２とのサイズは、ボンディングパッド１２を覆うことなく、第１チップ１１を実装するように構成される。第１実施形態では、第１混合パッド型チップ１１と、第２エッジパッド型チップまたは周辺パッド型チップ１３とを開示している。第１チップ１１のボンディングパッド１２は、チップの中心軸線の近傍に平行に２列に、前記列に垂直方向に対向する縁部に沿って配置されている。第２チップ１３のボンディングパッド１４は、チップの外周に沿って配置されている。図示したように、第１、第２チップ１１、１３の両方とも、リードフレームパッド２１よりも小さく、リードフレームパッドの外周内に全体的に実装される。
【００１６】
第１チップ１１は、活性面に一連のボンディングパッド１２が形成され、ボンディングパッドが中央開口部２２内に露出するように、接着手段３１を介してリードフレームパッド２１の底面に貼付けられている。接着手段３１は、ポリイミドテープのような接着テープを利用し、好ましくは、リードフレームパッド２１の下面に沿って連続的な帯状に配列される。接着テープは、２５〜５０μｍのポリイミド膜のような単層構造、または、ポリオレフィン／ポリイミド／ポリオレフィンのように、特性の異なる物質から構成された多層構造を用いることができる。多層構造は、１つ以上の外部層が、内部層よりも低い融点を有し、より接着効果が優れている。多層構造の接着テープにおいて層の厚さは、２層の外部接着層とその間に１層のポリイミド層とからなる１２．５μｍ／２５μｍ／１２．５μｍの３層膜のように、所望の成果を達成するために必要に応じて変更することができる。
【００１７】
このような材料は、３００〜３５０℃の実装段階温度及び２００〜２５０℃の接着最大温度を維持できる装置を使用して塗布される。しかしながら、実際には、上記温度範囲は、一定の接着力を得るために、接着に選択された材料及び工程に応じて、より狭い範囲内に制御される。第１チップ１１をリードフレームパッド２１に貼付けるための接着手段３１は、塗布する際、第１チップ１１とリードフレームパッド２１との間に漏れることを防止するために、連続的な帯状に配列される。第１ボンディングワイヤー４１は、第１チップ１１上のボンディングパッド１２を対応する内部リード２３と電気的に接続する。
【００１８】
活性面上にボンディングパッド１４が形成された第２チップ１３は、リードフレームパッドと活性面の反対面、すなわち裏面との間に塗布された接着手段により、リードフレームパッド２１に貼付けられている。接着剤３５は、非導電性エポキシ樹脂、非導電性接着テープ、または、順次または略同時に塗布される接着テープと液状接着剤とを混合したものを使用することができる。
【００１９】
液状接着剤は、例えば、球形粒子のようなスペーサまたは充填剤を含むが、第２チップとリードフレームパッドとの間の最小空間を確保し、第１ボンディングワイヤーが第２チップの裏面に接触することを防止する。どんな接着手段が選択されても、中央開口部２２を含む第１チップ１１の活性面と、第２チップ１３の裏面との間を、充填するように塗布されることが好ましい。
【００２０】
第２チップ１３がリードフレームパッド２１に実装される際、第２ボンディングワイヤー４３は、第２チップ上のボンディングパッド１４を対応する内部リード２３と電気的に接続する。第２チップ１３の下側でリードフレームパッドの上面に延びる第１ボンディングワイヤー４１の一部は、接着剤３５により封止されている。この封止は、ボンディングワイヤーが物理的に保護され、電気的に絶縁される役割を果たす。
【００２１】
第１、第２チップ１１、１３、第１、第２ボンディングワイヤー４１、４３、内部リード２３は、外部環境から保護されるために、パッケージ本体５１内に封止され、耐久性が増加し、装置の動作信頼性が向上する。パッケージ本体５１は、一般に、エポキシ成形樹脂または熱硬化性高分子化合物から形成されるが、セラミックや熱可塑性のような他の材料も、適用可能である。
【００２２】
外部リード２５は、内部リード２３と一体に形成され、封止されたチップと電気的に接続されるためにパッケージ本体５１から延びる。外部リード２５のサイズは多様であり、屈曲されたり、広い範囲の実装構成を有するパッケージを提供するために、他の形状で形成されたりする。外部リードの構造は、ＤＩＰ、ＳＩＰ、ＺＩＰ、ＳＯＪ、ＳＳＯＰ、ＴＳＯＰ、ＱＦＰ、ＴＱＦＰを含む従来の実装構成と、直線、ガルウィング、Ｊ−タイプ、他のリード構造を含む外注又は専売の実装構成とを、全部適用可能である。
【００２３】
本発明の一実施形態において、第１、第２チップ１１、１３は、両チップの活性面が上向きになるように、リードフレームパッド２１に貼付けられる。そのため、両チップのチップ貼付及びワイヤーボンディングを行うために、リードフレームを反転させる必要がない。中央開口部２２を経由するボンディングワイヤー４１は、第２チップ１３を実装する接着剤３５により部分的に被覆されているので、リードフレームパッド２１及び第２チップ１３の裏面から物理的に保護され、電気的に隔離されている。
【００２４】
図４ａ〜図８ｂに、本発明の一実施形態によるマルチチップパッケージの製造工程を示す。図４ａ及び図４ｂに示したように、第１チップ１１の活性面は、開放した長方形の接着テープ３１を用いて、開放した長方形のリードフレームパッド２１の底面に貼付けられている。第１チップ１１は、活性面に配列された中央ボンディングパッド１２ａと、周辺または端面のボンディングパッド１２ｂとを有する混合パッド型チップである。リードフレームパッド２１には、一対のボンディングパッド１２ａ、１２ｂがリードフレームパッドの中央開口部２２内に露出するように、第１チップ１１が貼付けられる。接着テープ３１は、ポリイミドテープであっても良い。リードフレームパッド２１は、リードフレーム内に支持され、一連のダイバー２７により内部リード２３に相対的に位置される。
【００２５】
図５ａ及び図５ｂに示したように、第１チップ１１がリードフレームパッドに実装された後、ボンディングパッド１２ａ、１２ｂは、第１ボンディングワイヤー４１により、対応する内部リード２３と電気的に接続される。第１ボンディングワイヤー４１は、中央開口部２２を経由して、ボンディングパッドに至る。従って、リードフレームパッド２１上のボンドワイヤーループの高さを減らすことができる。
【００２６】
図６ａ及び図６ｂに示したように、多量の非導電性接着成分３５は、第１チップ１１の活性面及びリードフレームパッド２１の上面の一部に塗布されている。接着成分は、中央開口部２２を充填し、且つ第１チップ上を延びてリードフレームパッド２１を横切る第１ボンディングワイヤー４１の一部を封止するに充分な量で使用することが好ましい。接着する際、接着成分３５は、第２チップ１３の裏面とリードフレームパッドの上面との間隔を最小に確保するようにサイズが調節された固体のスペーサ粒子（図示せず）を含む。この最小間隔は、第２チップ１３の裏面が第１ボンディングワイヤー４１のいずれとも接触せず、封止体による電気的絶縁を確実にする。
【００２７】
図７ａ及び図７ｂに示したように、第２チップ１３は、裏面を接着成分３５の頂上面に塗布することにより、リードフレームパッド２１の上面に貼付けられている。第２チップ１３は、ボンディングパッド１４が活性面に形成されたエッジパッド型または周辺パッド型であることが好ましい。
【００２８】
図８ａ及び図８ｂに示したように、第２チップ１３のボンディングパッド１４は、一連の第２ボンディングワイヤー４３を用いて、対応する内部リード２３と電気的に接続されている。
【００２９】
図２及び図３に示したように、第１、第２チップ１１、１３、内部リード２３、第１、第２ボンディングワイヤー４１、４３の周りを、ＥＭＣまたは他の熱硬化性高分子化合物で封止することにより、パッケージ本体５１は形成される。内部リードと一体に形成された外部リード２５は、内部リード２３と電気的に接続され、パッケージを回路基板、ソケット、他の実装容器と電気的に接続させるためにパッケージ本体から延びる。外部リード２５は、多様なサイズで形成することができ、切断・除去、屈曲及び／又は広い範囲の実装構造を有するパッケージを製造するために、多様の形態で形成され得る。
【００３０】
この実施形態では、第１チップがリードフレームパッド２１に実装される際、第１チップ１１のボンディングパッド１２が中央開口部２２に露出したことを開示しているが、本発明では、チップ及びリードフレームパッドの構造を様々に変更、修正することができる。例えば、第１チップ１１は、センタパッド型、エッジパッド型、または他の混合パッド型チップであっても良い。また、多くのボンディングパッド１２がリードフレームパッドの外周に配置されるように、第１チップ１１をリードフレームパッド２１と接続しても良い。
【００３１】
図９〜図１６は、本発明の第２実施形態によるマルチチップパッケージの製造方法を示す上面図である。図９に示したように、第１チップ１１１の活性面は、接着テープ１３１により、開放したリードフレームパッド１２１の底面に貼付けられている。第１チップ１１１は、ボンディングパッド１１２ａ、１１２ｂが活性面に形成された混合パッド型チップである。この実施形態において、第１チップ１１１は、リードフレームパッド１２１の外周よりも大きく、ボンディングパッド１１２ａがリードフレームパッドの外周を露出し、ボンディングパッド１１２ｂが中央開口部１２２を露出するように、貼付けられている。接着テープ１３１は、ポリイミドテープや他の適切な熱硬化性及び／又は熱可塑性高分子物質であっても良い。リードフレームパッド１２１は、一連のタイバー１２７によりリードフレーム内に保持されている。
【００３２】
図１０に示したように、第１チップ１１１上のボンディングパッド１１２ａ、１１２ｂは、第１ボンディングワイヤー１４１を介して対応する内部リード１２３と電気的に接続されている。ボンディングパッド１１２ｂと対応する内部リード１２３との相互接続は、ボンディングワイヤーが中央開口部１２２を経由して行われるのに対して、ボンディングパッド１１２ａと対応する内部リード１２３との相互接続は、ボンディングワイヤーが中央開口部１２２を経由せず行われる。第１ボンディングワイヤー１４１は、第１チップ１１１のボンディングパッド１１２ａ、１１２ｂから始まり、リードフレームパッド１２１上で水平方向を維持することにより、ワイヤーループの高さを低減することができ、パッケージの全体厚さも減少させることができる。
【００３３】
図１１に示したように、非導電性接着剤１３５は、第１チップ１１１の活性面からリードフレームパッド１２１の上側までの領域を充填するように塗布されるので、中央開口部１２２が充填され、第１ボンディングワイヤー１４１の一部が被覆される。
【００３４】
図１２に示したように、第２チップ１１３の活性面の反対面は、接着剤１３５によってリードフレームパッド１２１の上面に貼付けられている。第２チップ１１３は、エッジパッド型または周辺パッド型チップであり、活性面にボンディングパッド１１４が形成されている。この実施形態では、第２チップ１１３のサイズがリードフレームパッド１２１よりも小さいが、図１５に示したように、第２チップ１１５は、リードフレームパッド１２１よりも大きくても良い。
【００３５】
図１３に示したように、第２チップ１１３のボンディングパッド１１４は、第２ボンディンワイヤー１４３により、対応する内部リード１２３と電気的に接続されている。図１６は、リードフレームパッド１２１よりも大きな第２チップ１１５のワイヤーボンディング動作を示している。
【００３６】
図１４に示したように、パッケージ本体１５１は、ＥＭＣまたは他の適切な高分子化合物を用いる成形工程により形成されている。第１、第２チップ１１１、１１３（または図１６の１１１、１１５）、内部リード１２３、ボンディングワイヤー１４１、１４３（または図１６の１４１、１４５）は、ＥＭＣまたは類似化合物により封止されている。最終デバイスに所定の実装構造を有するように外部リード１２５（図示せず）を形成させるトリム／成形工程により、タイバー１２７の一部（図示せず）が除去される。
【００３７】
図１７に示したように、マルチチップパッケージ１０は、第１チップ１１及び第２チップ１３を有する。第１チップ１１の活性面の一部は、リードフレームパッド２１の下面に貼付けられている。第２チップ１３の活性面の反対面は、リードフレームパッド２１の上面に貼付けられている。リードフレームは、リードフレームパッド２１の周辺に配置された内部リード２３をさらに有する。第１、第２ボンディングワイヤー４１、４３は、チップボンディングパッド１２、１４と対応する内部リード２３との間に貼付けられ、チップ１１、１３とリードフレームとを電気的に接続する。
【００３８】
リードフレームパッド２１は、中央開口部２２を有する開放した長方形に形成されている。リードフレームパッド２１及び中央開口部２２のサイズは、ボンディングパッド１２を覆うことなく、第１チップ１１を実装するように構成される。この実施形態では、第１混合パッド型チップ１１と、第２エッジパッド型や周辺パッド型チップ１３とを開示している。第１チップ１１のボンディングパッド１２は、チップの中心軸線の近傍に平行に２列に、前記列に垂直方向に対向する縁部に沿って配置されている。第２チップ１３のボンディングパッド１４は、チップの外周に沿って配置されている。図示したように、第１、第２チップ１１、１３の両方とも、リードフレームパッド２１よりも小さく、リードフレームパッドの外周内に全体的に実装されても良い。
【００３９】
第１チップ１１は、活性面に一連のボンディングパッド１２が形成され、ボンディングパッドがリードフレームパッドの中央開口部２２内に露出するように、接着手段３１を介してリードフレームパッド２１の底面に貼付けられている。接着手段３１は、ポリイミドテープのような接着テープであり、好ましくは、リードフレームパッド２１の下面に沿って連続的な帯状に配列される。接着テープは、２５〜５０μｍのポリイミド膜のような単層構造、または、ポリオレフィン／ポリイミド／ポリオレフィンのように、特性の異なる物質から構成された多層構造を用いることができる。多層構造では、１つ以上の外部層が、内部層よりも低い融点を有し、より接着効果が優れている。多層接着テープにおいて層の厚さは、２層の外部接着層とその間に１層のポリイミド層とからなる１２．５μｍ／２５μｍ／１２．５μｍの３層膜のように、所望の成果を達成するために必要に応じて変更することができる。適切な接着テープは、例えば、チップをリードフレームに貼付けるために、約３３０℃の接着温度を有し、室温（約２５℃）で硬化されるＨＭ−１２１Ｕ−ＬＴ３及びＨＭ−１２１Ｕ−ＬＢ３がある。半導体チップ間に使用される他の適切な接着テープは、例えば、エポキシ接着剤に貼付けられた後、１７５℃で３０分間硬化されるＦＨ８００及びＬＥ５０００がある。
【００４０】
このような材料は、３００〜３５０℃の実装段階温度及び２００〜２５０℃の接着最大温度を維持することができる装置を使用して塗布される。しかしながら、実際には、上記温度範囲は、一定の接着力を得るために、接着に選択された材料及び工程に応じて、より狭い範囲内に制御される。第１チップ１１をリードフレームパッド２１に貼付けるための接着手段３１は、塗布する際、第１チップ１１とリードフレームパッド２１との間に漏れることを防止するために、連続的な帯状に配列される。第１ボンディングワイヤー４１は、第１チップ１１上のボンディングパッド１２を対応する内部リード２３と電気的に接続する。
【００４１】
活性面にボンディングパッド１４が形成された第２チップ１３は、リードフレームパッドと活性面の反対面、すなわち裏面との間に塗布された接着手段により、リードフレームパッド２１に貼付けられている。第２チップ１３をリードフレームパッド２１に貼付けるための接着手段としては、液状接着剤３５と非導電性接着テープ３７とを混合したものを使用する。
【００４２】
液状接着剤は、例えば、球形粒子のようなスペーサまたは充填剤を含むが、第２チップとリードフレームパッドとの間の最小空間を確保し、第１ボンディングワイヤーが第２チップの裏面に接触することを防止する。どんな接着手段が選択されても、中央開口部２２を含む第１チップ１１の活性面と、第２チップ１３の裏面との間に、充填されるように塗布することが好ましい。
【００４３】
図１７に示したように、第１、第２チップ１１、１３、内部リード２３、第１、第２ボンディングワイヤー４１、４３の周りを、ＥＭＣまたは他の熱硬化性高分子化合物で封止することにより、パッケージ本体５１は形成される。内部リードと一体に形成された外部リード２５は、内部リード２３と電気的に接続され、パッケージを回路基板、ソケット、他の実装容器と電気的に接続させるためにパッケージ本体から延びる。外部リード２５は、多様なサイズで形成することができ、切断・除去、屈曲及び／又は広い範囲の実装構造を有するパッケージを製造するために、多様の形態で形成され得る。
【００４４】
本発明は、マルチチップパッケージを製造する際、リードフレームを反転する必要がないので、半導体チップ及びボンディングワイヤーが損傷する可能性を減らすことができる。また、本発明は、ワイヤーループの高さを低減することができ、薄型のパッケージを製造することができる。
【００４５】
本発明は、本発明の技術的思想から逸脱することなく、他の種々の形態で実施することができる。前述の実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例のみに限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本発明の精神及び特許請求の範囲内で、いろいろと変更して実施することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】従来のマルチチップパッケージの一例を示す断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態によるマルチチップパッケージの断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態によるマルチチップパッケージの上面図である。
【図４ａ】本発明の第１実施形態において、第１チップがリードフレームパッドの開口部内に露出したエッジパッド型チップ及び混合パッド型チップであるマルチチップパッケージの上面図である。
【図４ｂ】図４ａのＢ′−Ｂ″で切断したマルチチップパッケージの断面図である。
【図５ａ】図４ａに示した本発明の第１実施形態において、第１ボンディングワイヤーがチップパッドと対応する内部リード間に貼付けられたマルチチップパッケージの上面図である。
【図５ｂ】図５ａのＢ′−Ｂ″で切断したマルチチップパッケージの断面図である。
【図６ａ】図５ａに示した本発明の第１実施形態において、第１チップの表面及び第１ボンディングワイヤーの一部が露出した部分に接着層が塗布されたマルチチップパッケージの上面図である。
【図６ｂ】図６ａのＢ′−Ｂ″で切断したマルチチップパッケージの断面図である。
【図７ａ】図６ａに示した本発明の第１実施形態において、第２チップが接着層上に位置したマルチチップパッケージの上面図である。
【図７ｂ】図７ａのＢ′−Ｂ″で切断したマルチチップパッケージの断面図である。
【図８ａ】図７ａに示した本発明の第１実施形態において、第２ボンディングワイヤーが選択されたチップパッドと対応する内部リードとの間に貼付けられたマルチチップパッケージの上面図である。
【図８ｂ】図８ａのＢ′−Ｂ″で切断したマルチチップパッケージの断面図である。
【図９】本発明の第２実施形態によるマルチチップパッケージの製造方法を示す上面図である。
【図１０】本発明の第２実施形態によるマルチチップパッケージの製造方法を示す上面図である。
【図１１】本発明の第２実施形態によるマルチチップパッケージの製造方法を示す上面図である。
【図１２】本発明の第２実施形態によるマルチチップパッケージの製造方法を示す上面図である。
【図１３】本発明の第２実施形態によるマルチチップパッケージの製造方法を示す上面図である。
【図１４】本発明の第２実施形態によるマルチチップパッケージの製造方法を示す上面図である。
【図１５】本発明の第２実施形態によるマルチチップパッケージの製造方法を示す上面図である。
【図１６】本発明の第２実施形態によるマルチチップパッケージの製造方法を示す上面図である。
【図１７】本発明の第２実施形態によるマルチチップパッケージの断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０  マルチチップパッケージ
１１、１３  半導体チップ
１２、１４  ボンディングパッド
２１  リードフレームパッド
２２  中央開口部
２３  内部リード
２５  外部リード
２７  タイバー
３１  接着手段
３３  接着剤
４１、４３  ボンディングワイヤー
５１  パッケージ本体
【図１】
2004200683.tif 000003
【図２】
2004200683.tif 000004
【図３】
2004200683.tif 000005
【図４ａ】
2004200683.tif 000006
【図４ｂ】
2004200683.tif 000007
【図５ａ】
2004200683.tif 000008
【図５ｂ】
2004200683.tif 000009
【図６ａ】
2004200683.tif 000010
【図６ｂ】
2004200683.tif 000011
【図７ａ】
2004200683.tif 000012
【図７ｂ】
2004200683.tif 000013
【図８ａ】
2004200683.tif 000014
【図８ｂ】
2004200683.tif 000015
【図９】
2004200683.tif 000016
【図１０】
2004200683.tif 000017
【図１１】
2004200683.tif 000018
【図１２】
2004200683.tif 000019
【図１３】
2004200683.tif 000020
【図１４】
2004200683.tif 000021
【図１５】
2004200683.tif 000022
【図１６】
2004200683.tif 000023
【図１７】
2004200683.tif 000024