(57)【要約】【課題】  実装密度を向上させることができる半導体装置、半導体モジュールおよび半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】  内部に半導体チップ１０５を備えた半導体装置１２０に、隣接する半導体装置との連結を可能とする連結手段１２１，１２２を設ける。この連結手段により複数の半導体装置１２０を連結して基板を構成し、その主表面に設けた、電極１０３を介して半導体パッケージ１１１を基板に実装する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１主表面および第２主表面を有し、前記第１主表面に電極を設けた回路基板と、前記回路基板の第２主表面に接続される半導体チップと、前記回路基板の第１主表面が露出するように前記回路基板および前記半導体チップを封止する封止材と、隣接する半導体装置との連結を可能とする連結手段とを備えた、半導体装置。
【請求項２】
略矩形の外形形状を有する、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記連結手段は、前記第１主表面が同一方向を向く状態および前記第１主表面が互いに反対方向を向く状態のいずれの状態でも隣接する半導体装置との連結が可能な、請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記連結手段は、その主表面が互いに傾斜した状態で隣接する半導体装置との連結が可能な、請求項１から３のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項５】
前記連結手段は、その対応する主表面間に段差が形成された状態で隣接する半導体装置との連結が可能な、請求項１から４のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項６】
隣接する半導体装置と電気的に接続するための接続手段をさらに備えた、請求項１から５のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項７】
前記接続手段は、隣接する半導体装置に電気的に接続するフレキシブル基板を含む、請求項６に記載の半導体装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載の半導体装置を複数連結すると共に、前記電極を介して、前記第１主表面に電子部品を接続した、半導体モジュール。
【請求項９】
第１主表面および第２主表面を有する回路基板と、前記回路基板の第１主表面に接続される半導体チップと、前記回路基板の第２主表面が露出するように前記回路基板および前記半導体チップを封止する封止材とを備えた複数の半導体装置を、伸張状態の接着テープの接着面上に配列する工程と、
前記接着テープを収縮させて、前記複数の半導体装置を相互に密着させて連結する工程とを備えた、半導体モジュールの製造方法。
【請求項１０】
複数の半導体チップを、応力吸収層を介して連結した半導体装置であって、
前記複数の半導体チップのうち、少なくとも一部の半導体チップは、その主表面が他の半導体チップの主表面に対して傾斜している、半導体装置。
【請求項１１】
基板と、その第１主表面が前記基板に対向するように前記基板上に固定されたベース部材と、前記ベース部材の第２主表面に固定された半導体チップとを備え、
前記ベース部材の、前記半導体チップと重複しない部分には、前記ベース部材の第１主表面から第２主表面に貫通する導電材が設けられており、
前記導電材の前記第１主表面側には、前記基板に設けられた電極が接続されており、
前記導電材の前記第２主表面側には、前記半導体チップの電極が、直接または配線を介して電気的に接続されている、半導体装置。
【請求項１２】
ベース部材と、前記ベース部材の第１主表面に固定された半導体チップとを備え、
前記ベース部材は、ベース部材本体と、前記ベース部材本体を貫通する透光材とを有し、
前記透光材の少なくとも一部が外部に露出するように前記半導体チップおよび前記ベース部材が封止材により封止され、前記透光材は外部の光を前記半導体チップに導く、半導体装置。
【請求項１３】
回路基板と、前記回路基板上に実装された半導体チップと、第１端部が前記回路基板に連結されると共に第２端部が前記半導体チップに連結されたフレキシブル基板とを備え、前記半導体チップ上に形成されたパッドと前記フレキシブル基板上に形成された端子とは電気的に接続されている、半導体装置。
【請求項１４】
リードフレームと、前記リードフレームの主表面上に固定された、前記リードフレームの主表面とその第１主表面とが対向する第１半導体チップと、前記第１半導体チップの第２主表面上に固定された第２半導体チップとを備え、
前記リードフレームは、前記第１半導体チップの第１主表面に形成された電極の少なくともいずれか一つに対応する位置に開口部を有する、半導体装置。
【請求項１５】
電極が形成された第１主表面を有する、一対の半導体チップを、前記電極が形成された第１主表面を外側にして、第２主表面が互いに対向するように貼り合わせて一体化する工程と、
前記工程により一体化された半導体チップをリードフレーム上に固定する工程とを備えた、半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体装置、半導体モジュールおよび半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
（従来の技術１）
従来から回路基板の表面に複数の半導体チップを含む電子部品を実装した半導体装置が用いられている。一般的には、エポキシ樹脂などで所定形状の基材を構成し、配線などを配設して回路基板を構成する。その回路基板の片面または両面に、複数の半導体パッケージや個別部品などの電子部品を配列し、これらの電子部品と回路基板上の電極とを接続している。
【０００３】
一方、半導体チップを内蔵した半導体パッケージを複数組み合わせた半導体装置として、特許文献１に記載されたようなものがある。この半導体装置においては、半導体パッケージの表面に複数の端子を設け、隣接する半導体パッケージとその端子を相互に接続している。
【０００４】
（従来の技術２）
特許文献２には、複数のチップを平面方向に連結した半導体装置が記載されている。この半導体装置においては、チップの側面に設けた端子を相互に突き合わせ、電気的接続を行なっている。この端子間に、銀ペーストなどの導電性樹脂などを設けて電気的接続を行なう構成も開示されている。また、各チップは、母材上に固定されている。この母材として、ポリイミドフィルムまたはポリエステルフィルムを用い、一部のチップ間のみ母材上に設けた銅箔からなる配線で接続する構成も開示されている。
【０００５】
特許文献３には、複数の半導体チップを弾性接着剤を介して接着した、合成チップが記載されている。
【０００６】
（従来の技術３）
特許文献４には、配線層の上に半導体チップを配設した半導体装置が記載されている。半導体チップの外周部には、貫通孔が形成され、貫通孔には導電体が充填されている。そしてこの導電体を配線として用いている。
【０００７】
（従来の技術４）
従来から、絶縁回路基板の上に半導体チップを重ね、これらを一体に封止した半導体装置が用いられている。
【０００８】
（従来の技術５）
半導体チップと、半導体チップを保持する基板とは通常、ワイヤーボンディングなどにより直接接続されている。そのような構造として、特許文献５に記載されたようなものがある。
【０００９】
（従来の技術６）
特許文献６記載の半導体装置は、上下に重ねた２枚の半導体チップを備えている。下層の半導体チップは、その下面に設けたバンプにより基板に接続している。一方、上層の半導体チップは、上面に設けた電極と基板の電極とをワイヤーボンディングにより接続している。
【００１０】
特許文献７記載の半導体装置は、上下に重ねた２枚の半導体チップを備えている。下層の半導体チップは、リードフレームより下側に位置し、その下面に設けたバンプにより外部に接続している。一方、上層のチップは、上面に設けた電極とリードフレームとをワイヤーボンディングにより接続している。
【特許文献１】特開平１０−３３５５７０号公報
【特許文献２】特開平８−８３９２号公報
【特許文献３】特開平１１−３３０３５０号公報
【特許文献４】特開２００２−１１８１９８号公報
【特許文献５】特開平８−７００７７号公報
【特許文献６】特開２００１−１３５７８１号公報
【特許文献７】特開２０００−１２４３９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
（発明が解決しようとする課題１）
上記従来の技術１において説明した半導体装置の実装構造においては、比較的厚い基板上に半導体チップを含むパッケージなどを実装していたため、基板の厚みに相当するスペースが常に必要となり、実装密度を向上させる上での障害となっていた。また、複数の電子部品などを配列する場合には、パッケージ間のスペースがデッドスペースとなり、実装密度を向上させる上での障害となっていた。
【００１２】
したがって、この発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、実装密度を向上させることができる半導体装置、半導体モジュールおよび半導体装置の製造方法を提供することを第１の目的とする。
【００１３】
（発明が解決しようとする課題２）
上記特許文献２記載の半導体装置においては、半導体チップの側面に設けた端子を突き合わせて、電気的接続を行なうことが開示されている。端子を突き合わせて接続する場合には、外部からの力によりチップの突き合わせ面に隙間が生ずると、その端子間において接触不良が発生する可能性がある。したがって、チップの突き合わせ面に力が加わるような用途に用いることはできない。母材を柔軟性を有するフィルムで構成し、そのフィルム上の配線によりにより一部のチップ間の配線を行なう場合には、そのチップ間においては柔軟性を確保できるが、他のチップ間においては柔軟性が確保できないという問題がある。
【００１４】
したがって、この発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、半導体チップを組み合わせて、柔軟性を確保して、多少の変形が発生した場合でもそれによる不具合を回避することができる半導体装置および半導体装置の製造方法を提供することを第２の目的とする。
【００１５】
（発明が解決しようとする課題３）
上記特許文献４記載の半導体装置においては、半導体チップが単体で用いられており、半導体チップなどを重ねて使用する場合については記載されていない。
【００１６】
したがって、この発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、半導体チップなどを重ねて使用する場合に好適な配線を行なうことができる半導体装置を提供することを第３の目的とする。
【００１７】
（発明が解決しようとする課題４）
上記従来の技術４で説明したように、絶縁回路基板の上に半導体チップを重ね、これらを一体に封止した半導体装置が用いられている。この封止材および絶縁回路基板には、遮光性の材料が用いられるのが一般的である。
【００１８】
したがって、この発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、半導体チップを絶縁回路基板の上に重ねて封止した半導体装置において、外部からの光を半導体チップに到達させることができる半導体装置を提供することを第４の目的とする。
【００１９】
（発明が解決しようとする課題５）
上記の特許文献５に記載された半導体装置においては、基板と半導体チップとをワイヤーボンディングにより直接接続している。ワイヤーボンディングにおいて、通常は金属細線が使用される。また、基板と半導体チップとを直接接続しているため、金属細線の全長が比較的長くなる。これらの要因により、ワイヤーに高周波電流が流れるような場合には、不具合が生ずる恐れがある。
【００２０】
したがって、この発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、半導体チップに高周波電流を不具合なく導くことができる配線構造を備えた半導体装置を提供することを第５の目的とする。
【００２１】
（発明が解決しようとする課題６）
特許文献６記載の半導体装置によると、下層の半導体チップは、常に基板を介して外部に接続することとなり、配線設計の自由度が制限される。
【００２２】
一方、特許文献７記載の半導体装置によると、下層の半導体チップは、外部に直接接続することができる。しかし、下層の半導体チップの下面に設けた電極と、リードフレームとを直接接続することは困難である。
【００２３】
したがって、この発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、上下に二層の半導体チップを有する半導体装置の、下層のチップの下面に設けた各電極と、リードフレームまたは外部との接続において、設計上の必要性に応じて、リードフレームまたは外部を任意に選択して電極と直接接続することができる半導体装置および半導体装置の製造方法を提供することを第６の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
（課題を解決するための手段１）
この発明に基づいた半導体装置のある局面に従えば、第１主表面および第２主表面を有し、上記第１主表面に電極を設けた回路基板と、上記回路基板の第２主表面に接続される半導体チップと、上記回路基板の第１主表面が露出するように上記回路基板および上記半導体チップを封止する封止材と、隣接する半導体装置との連結を可能とする連結手段とを備えている。。
【００２５】
この発明に基づいた半導体装置の製造方法のある局面に従えば、第１主表面および第２主表面を有する回路基板と、上記回路基板の第１主表面に接続される半導体チップと、上記回路基板の第２主表面が露出するように上記回路基板および上記半導体チップを封止する封止材とを備えた複数の半導体装置を、伸張状態の接着テープの接着面上に配列する工程と、上記接着テープを収縮させて、上記複数の半導体装置を相互に密着させて連結する工程とを備えている。
【００２６】
（課題を解決するための手段２）
この発明に基づいた半導体装置のある局面に従えば、複数の半導体チップを、応力吸収層を介して連結した半導体装置であって、上記複数の半導体チップのうち、少なくとも一部の半導体チップは、その主表面が他の半導体チップの主表面に対して傾斜している。
【００２７】
（課題を解決するための手段３）
この発明に基づいた半導体装置のある局面に従えば、基板と、その第１主表面が基板に対向するように基板上に固定されたベース部材と、ベース部材の第２主表面に固定された半導体チップとを備えている。ベース部材の、半導体チップと重複しない部分には、ベース部材の第１主表面から第２主表面に貫通する導電材が設けられている。導電材の第１主表面側には、基板に設けられた電極が接続されており、導電材の第２主表面側には、半導体チップの電極が、直接または配線を介して電気的に接続されている。
【００２８】
（課題を解決するための手段４）
この発明に基づいた半導体装置のある局面に従えば、ベース部材と、ベース部材の第１主表面に固定された半導体チップとを備えている。ベース部材は、ベース部材本体と、ベース部材本体を貫通する透光材とで構成されている。透光材の少なくとも一部が外部に露出するように、半導体チップおよびベース部材が封止材により封止されて、透光材は、外部の光を半導体チップに導くことができる。
【００２９】
（課題を解決するための手段５）
この発明に基づいた半導体装置のある局面に従えば、回路基板と、回路基板上に実装された半導体チップと、第１端部が回路基板に連結されると共に第２端部が半導体チップに連結されたフレキシブル基板とを備えている。半導体チップ上に形成されたパッドとフレキシブル基板上に形成された端子とは電気的に接続されている。
【００３０】
（課題を解決するための手段６）
この発明に基づいた半導体装置のある局面に従えば、リードフレームと、リードフレームの主表面上に固定された、リードフレームの主表面とその第１主表面とが対向する第１半導体チップと、第１半導体チップの第２主表面上に固定された第２半導体チップとを備えている。リードフレームは、第１半導体チップの第１主表面に形成された電極の少なくともいずれか一つに対応する位置に開口部を有している。
【００３１】
この発明に基づいた半導体装置の製造方法のある局面に従えば、電極が形成された第１主表面を有する一対の半導体チップを、電極が形成された第１主表面を外側にして、第２主表面が互いに対向するように貼り合わせて一体化する工程と、上記工程により一体化された半導体チップをリードフレーム上に固定する工程とを備えている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
（実施の形態１）
以下、実施の形態１における半導体装置、半導体モジュールおよび半導体装置の製造方法について、図１から図１１を参照して説明する。
【００３３】
図１は、本実施の形態における半導体モジュールを示す正面図である。図２は、本実施の形態における半導体モジュールの断面図である。図１に示すように、本実施の形態の半導体モジュール１０１は、基板を構成する複数の半導体装置１２０ａ〜１２０ｄと、半導体装置１２０ａ〜１２０ｄを連結した基板上に配設された複数の電子部品１１１ａ〜１１１ｃとで構成されている。
【００３４】
この実施の形態では、電子部品１１１は、半導体チップ１１２を内蔵した半導体パッケージにより構成している。半導体装置１２０ａ〜１２０ｄを連結した基板に実装する電子部品１１１は、このような半導体パッケージのほか、抵抗やコンデンサなどの個別部品により構成しても良い。
【００３５】
また本実施の形態の電子部品１１１を構成する半導体パッケージは、いずれもＢＧＡ（Ball Grid Array）パッケージを採用している。半導体パッケージの下面に設けられた、はんだバンプ１１３により、電極１０３に電気的に接続している。半導体パッケージとしては、このようなＢＧＡパッケージのほか、ピンを挿入して接続するピンリードタイプや、ガルウイングリードタイプの半導体パッケージを採用することができる。このような半導体パッケージを採用する場合には、半導体装置１２０ａから１２０ｄの表面にピン挿入穴や、実装用のランドを設けることでこれらの半導体パッケージを実装することができる。
【００３６】
図２に示すように、半導体装置１２０ａ〜１２０ｄの内部には、それぞれ単数または複数の半導体チップ１０５ａ〜１０５ｆが設けられている。これらの半導体チップ１０５は、絶縁回路基板１２５ａ〜１２５ｄ上に固定されている。各絶縁回路基板１２５と各半導体チップ１０５とは、はんだバンプを介してフリップチップ接続、または、ワイヤーボンディングにより接続されている。この各絶縁回路基板１２５により、半導体装置１２０ａ〜１２０ｄで構成した基板に実装される電子部品１１１相互を接続するための配線を構成している。
【００３７】
基板を構成する半導体装置１２０ａ〜１２０ｄには、これら複数の半導体チップ１０５ａ〜１０５ｆを封止する封止材１０７ａ〜１０７ｄが設けられている。このとき、絶縁回路基板１２５の電極１０３が設けられた主表面は、封止材１０７から露出するようしている。
【００３８】
各半導体装置１２０の表面には電極１０３が形成されている。この電極には、予めはんだ材、導電性樹脂、異方性導電性樹脂などの接続材を設けるようにしてもよい。
【００３９】
従来は、エポキシ樹脂などの独立した基板を設け、その両面に電子部品配列していた。この場合には、独立した基板単体で剛性を確保する必要があり、この独立した基板は、比較的厚いものとなる。このような従来のものに比べて、本実施の形態においては、複数の半導体装置１２０ａ〜１２０ｄを連結して構成した基板上に複数の電子部品１１１を直接配列するので、従来のような厚い独立した基板が不要となり、厚みが減少する。その結果、実装密度を向上させることができる。
【００４０】
図１に示すように、本実施の形態における基板は、複数の半導体装置１２０ａ〜１２０ｄを組み合わせて構成している。各半導体装置１２０は、連結手段として、隣接する半導体装置１２０に嵌合する凸条部１２１ａ〜１２１ｃと、隣接するパッケージの凸条部１２１ａ〜１２１ｃが嵌合される溝部１２２ａ〜１２２ｄとを有している。この実施の形態では、半導体装置１２０相互の機械的接続を行なう、連結手段として、前述のように、凸条部１２１ａ〜１２１ｃが溝部１２２ａ〜１２２ｄに嵌合する嵌合手段を設けている。この連結手段としての嵌合手段は、このような突条部と溝部からなるもの以外でも構成することができ、たとえば、半導体装置１２０の端面から突出した複数の突起と、それを受け入れる半導体装置１２０の端面に設けた穴部とからなるもので構成することもできる。このように連結手段を嵌合手段で構成した場合には、半導体装置１２０相互を確実に連結することができ、また、半導体装置１２０を連結する時の両者の位置決めが容易となる。
【００４１】
図３は、本実施の形態における複数の半導体装置の連結構造を示す平面図である。図３に示すように、半導体装置１２０を配列することで、たとえば図３に示すような平面形状の基板を構成することができる。各半導体装置１２０は、その主表面から見て矩形に形成されているので、その平面方向の接続が容易である。半導体装置１２０は、矩形の他、三角形、六角形、八角形などに構成しても良い。
【００４２】
半導体装置１２０を相互に固定するため、図１に示すような接着テープ１３１を用いることができる。この接着テープ１３１としては、伸縮性の接着テープを用いることが好ましい。伸縮性の接着テープ１３１を用いた半導体装置１２０ａ〜１２０ｄの連結は、つぎのような工程により行なうことができる。
【００４３】
まず、接着テープ１３１の接着面を上にして、接着テープ１３１を伸張させる。接着テープ１３１の接着面上に半導体装置１２０ａ〜１２０ｄを配列し、接着テープ１３１と半導体装置１２０ａ〜１２０ｄとを接着する。次に、接着テープ１３１の伸張力を解放して収縮させ、半導体装置１２０ａ〜１２０ｄを相互に密着させる。このようにすることで、複数の半導体装置１２０ａ〜１２０ｄを一体化した基板を、容易に構成することができる。ここでは、接着テープ１３１も半導体装置１２０ａ〜１２０ｄ相互の機械的連結を行なう連結手段となる。
【００４４】
このような連結手段は、接着テープによるものの他、はんだを用いたものや、接着剤を用いたものであっても良い。接着テープ１３１による連結と、はんだや接着剤による連結とを併用してもよい。また、連結手段として、このような接着テープ１３１やはんだや接着剤による連結と、上述の嵌合手段とを併用することも好ましい。
【００４５】
この伸縮性を有する接着テープ１３１としては、たとえば塩化ビニル、ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）などのフィルムの上に、粘着性の接着層を設けたものなどを用いることができる。また、接着テープ１３１として熱収縮性のフィルムに接着層を設けたものも用いることができる。
【００４６】
図４は、本実施の形態の半導体装置相互の電気的接続構造を示す平面図である。半導体装置１２０相互間を電気的に接続するため、半導体装置１２０の凸条部１２１の基部には、接続手段としての接続端子１２３が設けられている。同様に、半導体装置１２０の溝部１２２の上縁部には、凸条部１２１の接続端子に対応する位置に、接続手段としての接続端子１２４が設けられている。半導体装置１２０を組み合わせることで、接続端子１２３と接続端子１２４が接触して、半導体装置１２０相互が電気的に接続される。接続端子１２３と接続端子１２４との導通をより確実にするため、異方性導電材などの導電材を両者の間に用いても良い。また、半導体装置１２０の側面にめっきなどでメタライジングした電極を設けて接続手段を構成し、非導電性樹脂を用いた金属接触により電気的接続を行なっても良い。
【００４７】
図５は、本実施の形態の変形例を示す正面図である。たとえば図５に示すように、半導体装置１２０ｂのみを上下反転させるようにしてもよい。このように構成することで、半導体装置１２０ｂに設けられた電極１０３のみが下面側に位置して、両面に電極１０３が形成された基板を容易に構成することができる。本実施の形態においては、連結手段を、凸条部１２１と溝部１２２とで構成しており、またこの凸条部１２１と溝部１２２とは半導体装置１２０の厚み方向の略中央に位置させている。これにより、半導体装置１２０の電極１０３が形成された主表面を、図５における上側にしたり、逆に下側にしたり、その方向を任意に選択して、半導体装置１２０相互を連結することができる。
【００４８】
図６は、本実施の形態の変形例を示す正面図である。図６に示す変形例においては、半導体装置１２０ａ〜１２０ｄを連結して構成した基板の主表面が湾曲するようにしている。この基板においては、各半導体装置１２０の表面は平面であるが、半導体装置１２０ａ〜１２０ｄの相互間に隙間を設けて、基板全体として主表面が湾曲するように構成している。主表面が湾曲した筐体に、半導体モジュールを配設するような場合には、このように湾曲させることで、実装可能となり、実装密度が向上する。このように相互に傾斜させて半導体装置１２０相互を連結する場合には、凸条部１２１ａ〜１２１ｃを半導体装置１２０の主表面に対して予め傾斜させて設けても良い。また、溝部１２２ａ〜１２２ｄを半導体装置１２０の主表面に対して予め傾斜させて設けてもよい。さらには、凸条部１２１ａ〜１２１ｃと溝部１２２ａ〜１２２ｄの両方を、半導体装置１２０の主表面に対して予め傾斜させるようにしても良い。このように構成することで、半導体装置１２０を相互に傾斜した状態で連結する作業が容易となり、また、その傾斜角を一定にすることができる。
【００４９】
図７は、本実施の形態の変形例を示す正面図である。図７に示す変形例においては、半導体装置１２０ａ〜１２０ｄを連結して構成した基板の主表面に段差を形成するようにしている。段差に隣接する半導体装置１２０ｂの凸条部１２１ｂは、半導体装置１２０ｂの下面に沿うように形成されている。段差に隣接する半導体装置１２０ｃの溝部１２２ｃは、半導体装置１２０ｃの厚み方向の略中央部に設けられている。この凸条部１２１ｂと、溝部１２２ｃとが嵌合することで、半導体装置１２０ｂと半導体装置１２０ｃとの主表面間に段差が形成される。このように構成することで、基板の主表面において段差が要求されるような隙間にもこの半導体装置１２０ａ〜１２０ｄを含む半導体モジュールを配設することでき、実装密度が向上する。
【００５０】
図８は、本実施の形態の変形例のフレキシブル基板を用いた接続構造を示す正面図である。図８においては、フレキシブル基板１２７を用いて、半導体装置１２０ａ〜１２０ｃの相互間を電気的に接続している。フレキシブル基板１２７は、ポリイミドフィルムなどの基材の上に銅箔からなる配線を設けたものである。フレキシブル基板１２７を用いて半導体装置１２０相互間を接続することで、配線設計の自由度が増す。
【００５１】
本実施の形態のように、第１主表面から見て矩形の複数の半導体装置１２０を第１主表面に沿って連結することで、比較的小型の半導体装置１２０を組み合わせて、平面方向に拡張された基板を構成することができる。また、このように構成する場合には、個別にテストした半導体装置１２０を用いることができるので、単一の半導体装置１２０により基板を構成する場合に比べて、歩留まりが向上する。また、半導体装置１２０の組み合わせを変更することで、任意の形状の基板を構成することができる。
【００５２】
図９に基づき、本実施の形態の変形例について説明する。図９は、本実施の形態の変形例を示す断面図である。
【００５３】
上記実施の形態では、複数の半導体装置１２０を組み合わせて基板を構成したが、この変形例においては、通常の半導体装置より平面方向に拡大した半導体装置１０２により基板を構成している。半導体装置１０２の表面には複数の電極１０３および配線１０４が設けられている。この電極１０３および配線１０４は、半導体装置１０２の表面に配設する電子部品１１１との接続、および、電子部品１１１ａから１１１ｄの相互間の配線のために設けられている。配線１０４は、必ずしも基板の表面に設ける必要はなく、半導体装置１０２の内部に配設しても良い。
【００５４】
本実施の形態のような大きいサイズの半導体装置１０２は、一度に樹脂封止する領域を大きくしたトランファモールドにより製造することができる。
【００５５】
また、半導体装置１０２の内部には、複数の半導体チップ１０５を配列し、これらを一体に封止している。このように構成することで、半導体チップを個別に封止したパッケージを配列する場合に比べて、半導体チップ１０５相互の間隔を狭くすることができるので、半導体チップ１０５ａ〜１０５ｆの実装面積を小さくすることができ、これにより実装密度が向上する。
【００５６】
この変形例における発明の構成をまとめると、半導体チップ１０５を内蔵した半導体装置１０２の第１主表面に、電極１０３と、電極１０３に接続した配線１０４とを設けて基板を構成する。電極１０３に電気的に接続されて、半導体装置１０２の第１主表面に複数の電子部品１１１を実装し、本変形例の半導体モジュール１０１を構成する。このように半導体モジュール１０１を構成することで、実装密度が向上する。
【００５７】
（実施の形態２）
以下、実施の形態２における半導体装置およびその製造方法について、図１０から図１５を参照して説明する。
【００５８】
図１０は、本実施の形態における半導体装置を示す断面図である。図１０に示すように、本実施の形態の半導体装置２０２は、複数の半導体チップ２０３ａ〜２０３ｃを有しており、半導体チップ２０３ａの主表面は、半導体チップ２０３ｂおよび２０３ｃの主表面に対して、傾斜している。この半導体装置２０２は、ベース部材としての絶縁回路基板２１１に電気的に接続されている。またこの半導体装置２０２は、封止材２２１により封止されて半導体装置パッケージ２０１を構成している。
【００５９】
絶縁回路基板２１１の下面には複数の電極２０７が設けられている。また、電極２０７間には、適宜位置に配線２０８が設けられている。また、電極２０７に接続されて、複数の電子部品２６１が半導体パッケージ２０１に配設されている。
【００６０】
図１１は、本実施の形態における半導体装置を示す平面図である。図１０および図１１に示すように、半導体装置２０２は、複数の半導体チップ２０３を連結して構成している。そして全ての半導体チップ２０３間は、応力吸収層２０４で連結されている。これにより、半導体チップ連結体２０２に力が加わって変形した場合にも、この応力吸収層がその変形を吸収でき、半導体チップ２０３の破損を防止することができる。
【００６１】
図１２は、本実施の形態における、半導体チップ連結体を構成する各半導体チップ間の、電気的接続構造を示す平面図である。前述のように、半導体チップ２０３の間には、応力吸収層２０４が設けられている。応力吸収層２０４は、導電性を有する異方性導電性材で構成している場合と、導電性を有しない液状樹脂で構成している場合とがある。半導体チップ２０３間を電気的に接続する場合には、半導体チップ２０３間の全長に亙って異方性導電性材からなる応力吸収層２０４を設ける。一方、半導体チップ２０３間を電気的に接続する必要が無い場合には、半導体チップ２０３間に全長に亙って導電性を有しない液状樹脂からなる応力吸収層２０４を設ける。
【００６２】
半導体チップ２０３相互間を電気的に接続する箇所には、半導体チップ２０３の縁部に、接続端子２０５ａ，２０５ｂが対向するように設けられている。この対向する接続端子２０５ａと接続端子２０５ｂとの間には、導電性を有する異方性導電性材が配設される。ここで、異方性導電性材は、導電性を有しない樹脂２０４ｂの中に、互いに接触しないように導電粒子２０４ａを分散させたものである。図１２に示すように、互いに近接する接続端子２０５ａと接続端子２０５ｂとの間に、この導電粒子２０４ａが挟まれることにより、接続端子２０５ａと接続端子２０５ｂとが互いに電気的に接続される。一方、近接しない接続端子間は絶縁状態が保たれる。また、この樹脂２０４ｂはある程度の柔軟性を有している。これにより、半導体チップ２０３相互の間の柔軟性および隣接する接続端子２０５との絶縁性を確保しながら、半導体チップ２０３相互の間の電気的接続を行なうことができる。また、半導体チップ２０３の主表面が傾斜している場合でも、このような異方性導電材を用いることにより、その接続端子２０５を容易に接続することができる。
【００６３】
半導体チップ連結体２０２は、図１０に示すように、絶縁回路基板２１１上に固定されている。半導体チップ２０３ａ，２０３ｃは絶縁回路基板２１１に対して、ダイボンド樹脂などで接着されている。また半導体チップ２０３ａ，２０３ｃは、絶縁回路基板２１１に対して、ワイヤーボンディングにより電気的に接続されている。この構成によると、絶縁回路基板２１１に力が加わって多少変形した場合でも、ダイボンド樹脂と応力吸収層２０４により変形を吸収できるので、半導体チップ連結体２０２と同等サイズの一体の半導体チップに比べて、半導体チップ２０３ａ，２０３ｂ，２０３ｃに加わる力を少なくすることができる。また、絶縁回路基板２１１に代えて、リードフレームなどを用いてもよい。
【００６４】
半導体チップ２０３ｂと絶縁回路基板２１１とは、フリップチップ接続により接続されている。これにより半導体チップ２０３ｂの絶縁回路基板２１１への機械的接続と、電気的接続とを同時に行なうことができる。
【００６５】
複数の半導体チップ２０３を含む半導体装置２０２は、封止材２２１により一体化されている。封止材２２１は、有機材料で構成されるので、ある程度の柔軟性を有している。この封止材２２１に力が加わって変形しても、上記のように、半導体装置２０２は、半導体チップ２０３が応力吸収層２０４を介して接続されているので、応力吸収層２０４により変形を吸収することができる。これにより半導体チップ２０３の破損を回避することができる。また、半導体装置２０２を構成する半導体チップ２０３ａの主表面は、半導体チップ２０３ｂおよび２０３ｃの主表面に対して傾斜するようにしているので、これらを封止した半導体パッケージ２０１も図１０に示すように一部が傾斜した構造とすることができる。このように構成することで、一部が屈曲した空間に半導体パッケージ２０１を実装することができる。
【００６６】
また、半導体チップ２０３相互間を応力吸収層２０４で構成しているので、半導体チップ２０３相互を連結するときは、これらの主表面が同一平面を形成するように半導体装置２０２を構成し、後工程において、一部の半導体チップ２０３の主表面を、他の半導体チップ２０３の主表面に対して傾斜するように構成することもできる。この一部の半導体チップ２０３を他の半導体チップ２０３に対して傾斜させる工程は、たとえば次のように行なうことができる。応力吸収層２０４を介して半導体チップ２０３を連結し、平板状の半導体装置２０２を構成する。この平板状の半導体装置２０２を、予め屈曲形状に構成した基板２１１に固定する。このようにすることで、平板状であった半導体装置２０２の一部が、基板２１１に沿って傾斜し、一部の半導体チップ２０３の主表面が、他の半導体チップ２０３に主表面に対して傾斜した、半導体装置２０２を構成することができる。
【００６７】
本実施の形態においては、製造歩留まりが良好で低コストな比較的小サイズの半導体チップ２０３を複数組み合わせることにより、大きなサイズの半導体チップを構成している。これにより、大きなサイズの半導体チップを、歩留まり良く、また、安価に製造することができる。また、半導体チップは、通常のパッケージ組立プロセスを用いて、取扱うことができ、その取扱いが容易である。また、この半導体チップを用いて、大きなサイズの半導体パッケージを構成した場合には、大きなサイズの半導体パッケージにおいて発生しやすい、パッケージの反りが発生した場合でも、その変形を応力吸収層２０４で吸収することができ、半導体チップ２０３の破損などの不具合を回避することができる。
【００６８】
本実施の形態では、平面視矩形の半導体チップ２０３を用いている。これによりその平面方向の接続が容易である。半導体チップ２０３は、矩形の他、三角形、六角形、八角形などの形状に構成しても良い。
【００６９】
図１３は、本実施の形態の半導体装置における半導体チップ相互を接着テープにより固定する場合を示す正面図である。半導体チップ２０３を相互に固定するため、図１３に示すような接着テープ２３１を用いることができる。この接着テープ２３１としては、伸縮性の接着テープを用いることが好ましい。伸縮性の接着テープ２３１を用いた半導体チップ２０３の連結は、つぎのような工程により行なうことができる。
【００７０】
まず、接着テープ２３１の接着面を上にして、接着テープ２３１を伸張させる。接着テープ２３１の接着面上に半導体チップ２０３を配列し、接着テープ２３１と半導体チップ２０３とを接着する。次に、半導体チップ２０３相互間に、応力吸収層２０４となる樹脂を注入する。続いて、接着テープ２３１の伸張力を解放して収縮させ、半導体チップ２０３を相互に密着させる。最後に、必要に応じて一部の半導体チップ２０３ａを傾斜させた後、応力吸収層２０４を構成する樹脂を硬化させる。このようにすることで容易に複数の半導体チップ２０３を一体化した半導体チップ連結体２０２を構成することができる。この伸縮性を有する接着テープ２３１としては、たとえば塩化ビニル、ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）などのフィルムの上に、粘着性の接着層を設けたものなどを用いることができる。また、接着テープ２３１として熱収縮性のフィルムに接着層を設けたものも用いることができる。
【００７１】
図１４は、本実施の形態の半導体装置における、半導体チップ間をフレキシブル基板を用いて接続する構造を示す断面図である。図１４に示す半導体装置２０２においては、半導体装置２０２に含まれる半導体チップ２０３の間に、フレキシブル基板２５１を配設している。このフレキシブル基板２５１により、半導体チップ２０３相互の間の電気的接続を行なっている。フレキシブル基板２５１は、ポリイミドフィルムなどの基材の上に銅箔からなる配線を設けたものである。半導体チップ２０３の上面には、フレキシブル基板２５１に接続する電極が設けられており、電極とフレキシブル基板２５１上に設けられた配線とが電気的に接続されている。
【００７２】
半導体チップ２０３相互の間の電気的接続は、このフレキシブル基板のみにより行なっても良いし、上記の導電性樹脂による接続と併用するようにしても良い。フレキシブル基板２５１を用いることで、半導体装置２０２の配線設計における自由度が向上すると共に、半導体装置２０２の強度が向上する。
【００７３】
図１５は、本実施の形態の変形例の半導体装置の構造を示す断面図である。本実施の形態においては、図１５に示すように、半導体装置２０２を封止した封止材２２１を含む半導体パッケージ２０１により、電子機器の筐体２４１の一部を構成している。また、この半導体パッケージ２０１は、基板としての機能を有しており、その内表面には、複数の電子部品２６１が配設されている。
【００７４】
本実施の形態の半導体パッケージ２０１は、断面Ｌ字型に構成されており、その両縁部に係合して、蓋体２７１が接続されている。この半導体パッケージ２０１と蓋体２７１とで、筐体２４１を構成している。この筐体２４１は、たとえば携帯電話器の筐体などを構成することができる。本実施の形態のような大きいサイズのパッケージは、一度に樹脂封止する領域を大きくしたトランファモールドにより製造することができる。ここで、筐体２４１の図１５における上面は、一部傾斜しているが、それに合わせるため、半導体チップ２０３ａの主表面を、半導体チップ２０３ｂおよび２０３ｃの主表面に対して傾斜させている。
【００７５】
半導体パッケージ２０１と蓋体２７１とで囲まれる空間には、上述のように電子部品２６１が配設されている。この電子部品２６１としては、半導体チップを内蔵した半導体パッケージのほか、抵抗やコンデンサなどの個別部品などがある。
【００７６】
半導体パッケージ２０１の内側面には、この電子部品２６１が電気的に接続される電極２０７が設けられている。電子部品２６１を構成するパッケージは、いずれもＢＧＡ（Ball Grid Array）パッケージを採用しており、パッケージの下面に設けられた、ボールにより、電極２０７と電気的に接続している。
【００７７】
さらに電極２０７間には、配線２０８が設けられて、これら電子部品２６１間の配線を行なっている。また、配線２０８を、絶縁回路基板２１１に接続される半導体装置２０２の内部に設けたり、その表面に設けても良い。
【００７８】
このように構成することで、実装密度の向上や、部品点数の減少に伴う軽量化などを図ることができる。また、筐体には、種々の外力が作用し、筐体が変形することがあるが、半導体チップ２０３の相互間を応力吸収層２０４で構成しているので、その変形を応力吸収層２０４で吸収でき、変形による不具合を回避することができる。また、筐体の一部となる封止材の熱膨張などによる変形が発生しても、この応力吸収層２０４によりその変形を吸収することができる。
【００７９】
本実施の形態における発明の構成をまとめると、本実施の形態の半導体装置２０２においては、複数の半導体チップ２０３を、半導体チップ２０３の相互間に設けた応力吸収層２０４を介して連結し、一部の半導体チップ２０３の主表面は、他の半導体チップ２０３の主表面に対して傾斜するようにしている。このように構成することで、一部が屈曲した空間に半導体パッケージ２０１を実装することが可能となり、この半導体パッケージ２０１が実装される装置における実装密度が向上する。また、半導体チップ２０３相互間を応力吸収層２０４で構成しているので、半導体チップ２０３相互を連結するときは、これらの主表面が同一平面を形成するように平板状に構成し、必要に応じて、後工程において一部の半導体チップ２０３を、他の半導体チップ２０３に対して、その主表面を傾斜させることもできる。
【００８０】
半導体装置２０２は、封止材２２１により一体に封止されており、好ましくは、封止材２２１が、電子機器の筐体２４１の一部を構成している。各半導体チップ２０３の縁部には、隣接する半導体チップ２０３と電気的に接続するための接続端子２０５が設けられている。各半導体チップ２０３の相互間は、好ましくはフレキシブル基板２５１により電気的に接続されている。
【００８１】
半導体装置２０２と接続するベース部材としての絶縁回路基板２１１をさらに備え、半導体装置２０２を構成する少なくとも一の半導体チップ２０３と絶縁回路基板２１１とは、フリップチップ接続により接続されている。半導体装置２０２を構成する残りの半導体チップ２０３のうち少なくとも一の半導体チップ２０３と絶縁回路基板２１１とは、ワイヤーボンディングにより接続されている。
【００８２】
（実施の形態３）
以下、実施の形態３における半導体装置について、図１６を参照して説明する。
【００８３】
図１６は、本実施の形態の半導体装置の断面図である。本実施の形態の半導体装置３０１は、図１６に示すように、基板３１１と、その第１主表面が基板３１１に対向するように基板３１１上に固定されたベース部材３２１と、ベース部材３２１の第２主表面に固定された半導体チップ３３１とを備えている。ベース部材３２１の、半導体チップ３３１に重複しない部分には、ベース部材３２１の第１主表面から第２主表面に貫通する導電材３２２が設けられている。導電材３２２の第１主表面側には、半導体チップ３３１の電極３３２が、配線３２３を介して電気的に接続されている。導電材３２２の第２主表面側には、３３１基板に設けられた電極が接続されている。
【００８４】
基板３１１は、絶縁回路基板により構成されており、基板３１１の表面には、電極３１２，３１３が設けられている。電極３１２には、導電材３２２の下端が、はんだバンプ３５１を介して電気的に接続されている。一方、電極３１３は、ベース部材３２１の表面に形成した電極３２４とワイヤーボンディングにより接続されている。
【００８５】
半導体チップ３３１の下面には、電極３３２が形成されている。その電極３３２の表面には、はんだバンプが設けられ、フリップチップ接続により、ベース部材の配線３２３に接続されている。ベース部材３２１としては、半導体チップの他、半導体素子を有していない単なるシリコン基板により構成してもよい。
【００８６】
ベース部材３２１の、半導体チップ３３１に重複しない外側にのみ、貫通孔を設け、その内部に導電材３２２を充填している。この貫通孔は、たとえばウェットエッチングやレーザを照射することにより形成できる。導電材３２２は、金属メッキなどにより形成することができる。
【００８７】
ベース部材３２１および半導体チップ３３１は、封止材３４１により封止されている。
【００８８】
本実施の形態の半導体装置においては、ベース部材３２１の半導体チップ３３１に重複しない外側にのみ導電材３２２を配設したので、半導体チップ３３１に重複する位置にも導電材３２２を設けた場合に比べて、半導体チップ３３１の電極との配線が単純に構成できる。これによりベース部材３２１に多層配線を形成する必要が無く、安価に形成できる。
【００８９】
（実施の形態４）
以下本実施の形態の半導体装置について、図１７を参照しながら説明する。図１７は、本実施の形態の半導体装置の断面図である。
【００９０】
本実施の形態の半導体装置は、ベース部材４２１と、ベース部材４２１の第１主表面に固定された半導体チップ４３１とを備えている。ベース部材４２１は、ベース部材本体４２２と、ベース部材本体４２２を貫通する透光材４２３とで構成されている。透光材４２３の少なくとも一部が外部に露出するように、半導体チップ４３１およびベース部材４２１が封止材４４１により封止されている。また、ベース部材４２１は、基板４１１に固定されている。
【００９１】
基板４１１は、エポキシ樹脂などで構成された基材の上に、電極４１２，４１３および図示しない配線を形成して構成されている。基板４１１の中央部には、透光材４２３の下端部が貫通する貫通孔が形成されている。
【００９２】
ベース部材４２１は、ベース部材本体４２２と、ベース部材本体４２２に接着剤４５２を介して固定された透光材４２３とで構成されている。ベース部材本体４２２は、半導体素子を有していないシリコン基板などにより構成され、その中央部には、透光材４２３が貫通する貫通孔が形成されている。ベース部材本体４２２の上面には、電極４２４が設けられており、その一端は半導体チップ４３１に接続されている。電極４２４の他端は、ワイヤーボンディングにより、基板４１１の電極４１３に接続されている。また、ベース部材本体４２２は、ダイボンド材４２５により基板４１１に接着されている。
【００９３】
透光材４２３は、平板状の透光材本体４２３ａと、透光材本体４２３ａの下面に連続する柱状の垂下部４２３ｂとで構成されている。透光材４２３としては、加水分解しにくい高耐湿ガラスを用いることが好ましい。また、半導体チップ４３１に不具合を発生させる可能性のある、ＫやＮａの含有量が少ないものがさらに好ましい。ここでは、このような条件を満たす透光材４２３として、石英ガラスを用いている。
【００９４】
透光材４２３の垂下部４２３ｂの下端部は、基板４１１を貫通しており、垂下部４２３ｂの下端面は外部に露出している。透光材４２３の透光材本体４２３ａの下面にははんだバンプ４５３が設けられて、基板４１１の表面に配設された電極４１２に接続している。透光材４２３を基材として、透光材４２３の表面に配線を形成することができ、その場合には、このはんだバンプ４５３を介して、その配線を電極４１２に接続することができる。
【００９５】
半導体チップ４３１は、透光材４２３の上側に、空洞４６１を介して配設されている。半導体チップ４３１は、その下面の電極を、ベース部材４２１の電極４２４にはんだバンプ４３２を介して接続することで、ベース部材４２１に対して電気的な接続および機械的な接続を行なっている。半導体チップ４３１として、たとえば携帯電話器のカメラ対応チップなどを用いた場合には、外部からの光を、透光材４２３を介して半導体チップ４３１に導くことができ、外部の光を半導体チップ４３１に入力することができる。
【００９６】
本実施の形態のように半導体装置を構成することにより、カメラ対応のチップのような外部からの光を導入する必要のある半導体チップ４３１を用いた場合には、半導体チップ４３１に外部の光を入力することができ好適である。また、この透光材４２３は、表面に配線および電極を形成することで、半導体チップ４３１の配線を行なう絶縁回路基板としても用いることができる。
【００９７】
（実施の形態５）
以下、実施の形態５における半導体装置について、図１８および図１９を参照して説明する。
【００９８】
本実施の形態の半導体装置５０１においては、回路基板５１１と、回路基板５１１上に実装された半導体チップ５２１と、第１端部が回路基板５１１に連結し、第２端部が半導体チップ５２１に連結するように配設されたフレキシブル基板５３１とを備えている。半導体チップ５２１上に形成されたパッド５２２とフレキシブル基板５３１上に形成された端子５３２とは電気的に接続されている。
【００９９】
図１８は、本実施の形態の半導体装置の断面図である。回路基板５１１は、エポキシ樹脂などで構成された基材と、基材の表面に形成された電極５１２と、図示しない配線とを備えている。回路基板５１１の電極には、帯状のフレキシブル基板５３１の配線の一端がはんだなどにより接続されている。フレキシブル基板５３１は、ポリイミドフィルムなどの基材の上に銅箔からなる配線を設けたものである。
【０１００】
フレキシブル基板５３１の他端には、配線に接続した端子５３２が設けられている。端子５３２には、ワイヤーボンディングにより、半導体チップ５２１の上面に設けられたパッド５２２が接続されている。この接続は、ワイヤーボンディングに限定されず、他の接続手段により電気的に接続しても良い。
【０１０１】
ここで、フレキシブル基板５３１に形成された配線は、ワイヤーボンディングなどに用いられる金属細線より太い。本実施の形態では、フレキシブル基板５３１を半導体チップ５２１の表面に接続し、フレキシブル基板５３１の端子５３２を半導体チップ５２１のパッド５２２の近傍に位置させている。これにより、端子５３２とパッド５２２とが近接するので、ワイヤーボンディングにおいて使用される細い金属細線の長さを最小限にすることができる。これにより高周波電流を用いた高速信号に対応した構造が実現できる。
【０１０２】
図１９は本実施の形態の半導体装置の変形例を示す断面図である。半導体チップ５２１のパッド５２２が、半導体チップ５２１の主表面の外縁部に設けられている場合には、フレキシブル基板５３１を半導体チップ５２１の外縁部に接続し、フレキシブル基板５３１とパッド５２２とをワイヤーボンディングにより接続すればよい。
【０１０３】
一方、半導体チップ５２１のパッド５２２が半導体チップ５２１の主表面の中央部に設けられている場合には、フレキシブル基板５３１を半導体チップ５２１の中央部まで延長し、フレキシブル基板５３１とパッド５２２とをワイヤーボンディングにより接続すればよい。これにより、パッド５２２が半導体チップ５２１の中央部に設けられている場合でも、金属細線の長さを最小にすることができ、高周波信号への対応が可能となる。
【０１０４】
また、このワイヤーボンディング部の近傍のみを、封止材５４１で封止するようにしてもよい。外力に対して弱いワイヤーボンディング部の金属細線を覆うように、ワイヤボンディング部の近傍を封止材５４１で封止することで、金属細線を保護することができる。一方、比較的外力に強いフレキシブル基板５３１に対しては、封止材５４１を省略するようにすることで、封止材５４１の使用量を最小限にして、半導体装置の軽量化を図ることができる。
【０１０５】
（実施の形態６）
以下、実施の形態６における半導体装置および半導体装置の製造方法について、図２０から図２２を参照して説明する。
【０１０６】
本実施の形態の半導体装置６０１は、リードフレーム６１１と、リードフレーム６１１の主表面上に、リードフレーム６１１の主表面とその第１主表面とが対向するように固定された第１半導体チップ６２１と、第１半導体チップ６２１の第２主表面上に固定された第２半導体チップ６３１とを備えている。リードフレーム６１１は、第１半導体チップ６２１の第１主表面に形成された電極６２２の少なくともいずれか一つに対応する位置に、開口部６１２を有している。
【０１０７】
図２０は、本実施の形態の半導体装置の断面図である。図２０に示すように、本実施の形態の半導体装置２０１は、上下に積層された第１半導体チップ６２１と第２半導体チップ６３１とを備えている。第１半導体チップ６２１と第２半導体チップ６３１とは、ダイボンド材６４１により接着されている。
【０１０８】
これらの半導体チップは、内部に半導体素子が形成されており、それぞれ互いに対向しない外面を機能面としている。すなわち、第１半導体チップ６２１においては、リードフレーム６１１に対向する面を機能面としている。一方、第２半導体チップ６３１においては、図２０における上面を機能面としている。第１半導体チップ６２１および第２半導体チップ６３１において、機能面にはそれぞれ電極が形成されている。また、第１半導体チップ６２１と第２半導体チップ６３１とは封止材６６１により封止されている。
【０１０９】
第２半導体チップ６３１においては、電極６３２が、ワイヤーボンディングにより、リードフレーム６１１と接続されている。
【０１１０】
第１半導体チップ６２１においては、その機能面である、図２０における下面に、複数の電極６２２が形成されている。この電極６２２は、はんだバンプにより構成されている。この電極６２２の内、一部の電極６２２ｂ，６２２ｄは、リードフレーム６１１の開口部６１２を貫通している。この電極６２２ｂ，６２２ｄは、基板６５１の電極６５２にそれぞれ接続されている。一方、他の電極６２２ａ，６２２ｃは、リードフレーム６１１に接続されている。
【０１１１】
図２１は、本実施の形態の半導体装置におけるリードフレームを示す平面図である。このリードフレーム６１１は、外周に複数のタイバー６１３を有している。タイバー６１３の先端には、メッキ部６１３ａが形成されている。メッキ部６１３ａは、第２半導体チップ６３１の電極６３２とワイヤーボンディングにより接続される。
【０１１２】
リードフレーム６１１は、図２１に示すような、配線パターンを有しており、これにより第１半導体チップ６２１および第２半導体チップ６３１の配線を行なっている。第１半導体チップ６２１の一部の電極６２２ｂは、リードフレーム６１１に接続している。一方、他の電極６２２ａは、リードフレーム６１１の開口部６１２を貫通している。すなわち、これらの電極６２２ａは、リードフレーム６１１と接触せずに外部に露出している。
【０１１３】
本実施の形態においては、上記のように構成したので、下層の半導体チップである第１半導体チップ６２１の、下面に形成した複数の電極６２２を、外部またはリードフレーム６１１に選択的に接続することができる。電極６２２ｂを外部に接続する場合には、リードフレーム６１１に開口部６１２を形成し、電極６２２ｂを、リードフレーム６１１に接触させることなく、外部に露出させるようにすればよい。一方、電極６２２ａをリードフレーム６１１に接続する場合には、リードフレーム６１１の配線パターンの一部が、接続する電極６２２ａに重なるように形成すればよい。
【０１１４】
図２２は、本実施の形態の半導体装置の変形例を示す断面図である。この変形例においては、第１半導体チップ６２１と第２半導体チップ６３１とを同一の平面形状としている。この変形例の半導体装置の製造方法について以下に説明する。
【０１１５】
まず、電極６２２が形成された主表面を有する第１半導体チップ６２１と、電極６３２が形成された主表面を有する第２半導体チップ６３１を準備する。次に、第１半導体チップ６２１と第２半導体チップ６３１のそれぞれの電極６２２，６３２を外側にして、第１半導体チップ６２１と第２半導体チップ６３１とをダイボンド材６４１を用いて接着する。この工程により、表裏の両主表面に機能面の形成された、両面半導体チップが形成される。続いて、上記の工程により一体化された、両面半導体チップをリードフレーム６１１上に、ダイボンド材６４１を用いて固定する。
【０１１６】
この製造方法によると、第１半導体チップ６２１をリードフレーム６１１に接着し、次に、薄い第２半導体チップ６３１を、第１半導体チップ６２１上に固定する場合に比べて製造が容易である。第１半導体チップ６２１および第２半導体チップ６３１を順に積層する場合には、薄い第１半導体チップ６２１および第２半導体チップ６３１を、それぞれ単体でリードフレーム６１１上で取り扱わなければならず、その取り扱いが煩雑となる。
【０１１７】
これに対し、本実施の形態の製造方法によると、第１半導体チップ６２１と第２半導体チップ６３１とを予め一体化してからリードフレーム６１１に固定するので、半導体チップ６２１，６３１単体を扱うときは、その接着作業が行ないやすい環境で作業することができ、製造効率が向上する。
【０１１８】
また、本実施の形態の変形例の半導体装置の製造方法によると、第１半導体チップ６２１と第２半導体チップ６３１とは、同一平面形状を有しており、両者を接着する場合には、その位置決めなどを容易に行なうことができ、さらに製造効率が向上する。
【０１１９】
なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施の形態のみによって解釈されるのではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】この発明に基づいた実施の形態１における半導体モジュールを示す正面図である。
【図２】この発明に基づいた実施の形態１における半導体モジュールを示す断面図である。
【図３】この発明に基づいた実施の形態１における複数の半導体装置の連結構造を示す平面図である。
【図４】この発明に基づいた実施の形態１における半導体装置相互の電気的接続構造を示す平面図である。
【図５】この発明に基づいた実施の形態１の変形例を示す正面図である。
【図６】この発明に基づいた実施の形態１の変形例を示す正面図である。
【図７】この発明に基づいた実施の形態１の変形例を示す正面図である。
【図８】この発明に基づいた実施の形態１の変形例の、フレキシブル基板を用いた接続構造を示す正面図である。
【図９】この発明に基づいた実施の形態１の変形例の半導体モジュールを示す断面図である。
【図１０】この発明に基づいた実施の形態２の半導体装置を示す断面図である。
【図１１】この発明に基づいた実施の形態２の半導体装置を示す平面図である。
【図１２】この発明に基づいた実施の形態２における半導体装置を構成する各半導体チップ間の電気的接続構造を示す平面図である。
【図１３】この発明に基づいた実施の形態２の半導体装置における、半導体チップ相互を接着テープにより固定する場合を示す正面図である。
【図１４】この発明に基づいた実施の形態２の半導体装置における、半導体チップ間を、フレキシブル基板を用いて接続する構造を示す断面図である。
【図１５】この発明に基づいた実施の形態２の半導体装置の、変形例の構造を示す断面図である。
【図１６】この発明に基づいた実施の形態３の半導体装置の断面図である。
【図１７】この発明に基づいた実施の形態４の半導体装置の断面図である。
【図１８】この発明に基づいた実施の形態５の半導体装置の断面図である。
【図１９】この発明に基づいた実施の形態５の半導体装置の変形例を示す断面図である。
【図２０】この発明に基づいた実施の形態６の半導体装置の断面図である。
【図２１】この発明に基づいた実施の形態６の半導体装置における、リードフレームを示す平面図である。
【図２２】この発明に基づいた実施の形態６の半導体装置の変形例の断面図である。
【符号の説明】
【０１２１】
１０１  半導体モジュール、１０５  半導体チップ、１０７  封止材、１１１  電子部品、１２０  半導体装置、１２１  凸条部（連結手段）、１２２  溝部（連結手段）、１２３、１２４  接続端子（接続手段）、１２４  フレキシブル基板、１２５  絶縁回路基板、１３１  接着テープ。
【０１２２】
２０２  半導体装置、２０３  半導体チップ、２０４  応力吸収層。
【０１２３】
３０１  半導体装置、３１１  基板、３１２  電極、３２１  ベース部材、３２２  導電材、３３１  半導体チップ、３３２  電極。
【０１２４】
４１１  基板、４２１  ベース部材、４２２  ベース部材本体、４２３  透光材、４３１  半導体チップ、４４１  封止材。
【０１２５】
５０１  半導体装置、５１１  回路基板、５２１  半導体チップ、５２２  パッド、５３１  フレキシブル基板、５３２  端子、５４１  封止材。
【０１２６】
６０１  半導体装置、６１１  リードフレーム、６１２  開口部、６２１  第１半導体チップ、６２２  電極、６３１  第２半導体チップ、６３２  電極。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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