(57)【要約】【課題】  単純な工程による積層ダイパッケージの製造方法を提供する。【解決手段】  積層ダイパッケージ（５０）を形成する方法は、第１の集積回路（ＩＣ）ダイ（５２）をベースキャリア（５６）に取り付けるとともに電気的に接続することを含む。接着材料（５４）から成る複数の一連の層（５４Ａ、５４Ｂ及び５４Ｃ）が第１のダイ（５２）上に形成される。第２のダイ（７２）が接着材料（５４）で第１のダイ（５２）に取り付けられ、それによって、一連の接着材料層（５４Ａ、５４Ｂ及び５４Ｃ）は第１のダイ（５２）と第２のダイ（７２）との間に所定の間隔（Ｈ）を保持する。第２のダイ（７２）はベースキャリア（５６）に電気的に接続される。【選択図】      図３
2007036219.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の集積回路（ＩＣ）ダイをベースキャリアに取り付ける工程と、
前記第１のダイを前記ベースキャリアに電気接続する工程と、
前記第１のダイ上に、接着材料から成る複数の一連の層を形成する工程と、
前記一連の接着材料層が前記第１のダイと該第２のダイとの間に所定の間隔を保持するように、第２のダイを前記接着材料で前記第１のダイに取り付ける工程と、
前記第２のダイを前記ベースキャリアに電気的に接続する工程とを備える、積層ダイパッケージの製造方法。
【請求項２】
前記一連の接着材料層は、前記第１のダイ上に、前記接着材料を繰返し定量供給することによって形成される、請求項１に記載の積層ダイパッケージの製造方法。
【請求項３】
前記一連の層それぞれのための前記接着材料は、先行する層が概ね硬化するときに定量供給される、請求項２に記載の積層ダイパッケージの製造方法。
【請求項４】
前記接着材料は、エポキシ、シアン酸エステル及びポリイミドのうちの１つである、請求項３に記載の積層ダイパッケージの製造方法。
【請求項５】
前記接着材料は速硬化性の材料からなる、請求項４に記載の積層ダイパッケージの製造方法。
【請求項６】
前記所定の間隔は、前記第１のダイと前記ベースキャリアとの間の電気的接続が、前記第２のダイを前記第１のダイに取り付けることによって損傷を受けるのを防ぐだけの十分な間隔である、請求項１に記載の積層ダイパッケージの製造方法。
【請求項７】
前記所定の間隔は少なくとも１２７μｍ（５ミル）である、請求項６に記載の積層ダイパッケージの製造方法。
【請求項８】
前記接着材料層はそれぞれ、約３８．１μｍ（１．５ミル）ないし約５０．８μｍ（２．０ミル）の厚みである、請求項７に記載の積層ダイパッケージの製造方法。
【請求項９】
前記第１のダイは第１のワイヤで前記ベースキャリアに電気接続される、請求項１に記載の積層ダイパッケージの製造方法。
【請求項１０】
前記第１のワイヤは、前記第１のダイの上面の周辺エリア上にある複数の第１のダイボンディングパッドに、且つ前記ベースキャリアの上側にワイヤボンディングされる、請求項９に記載の積層ダイパッケージの製造方法。
【請求項１１】
前記第１のダイの上面の周辺エリア上にある個々の第１のダイボンディングパッド上に複数の第１のバンプを形成する工程をさらに備える、請求項９に記載の積層ダイパッケージの製造方法。
【請求項１２】
前記第１のバンプ上に複数のステッチボンドが形成されるように、前記第１のワイヤは、前記ベースキャリアの上側から前記第１のダイボンディングパッド上の前記第１のバンプにリバースボンディングされる、請求項１１に記載の積層ダイパッケージの製造方法。
【請求項１３】
前記ステッチボンド上に第２のバンプを形成するステップをさらに含む、請求項１２に記載の積層ダイパッケージの製造方法。
【請求項１４】
前記第１のバンプ及び前記第２のバンプは、前記第１のダイの前記周辺エリアの周囲に、前記接着材料を収容するための壁を形成する、請求項１３に記載の積層ダイパッケージの製造方法。
【請求項１５】
前記第２のダイは第２のワイヤで前記ベースキャリアに電気的に接続され、前記第２のワイヤは、前記第２のダイの上面上にある複数の第２のダイボンディングパッドに、且つ前記ベースキャリアの上側にワイヤボンディングされる、請求項９に記載の積層ダイパッケージの製造方法。
【請求項１６】
前記第１のダイ及び前記第２のダイ、前記第１のワイヤ及び前記第２のワイヤ、並びに前記ベースキャリアの少なくとも一部を封止する工程をさらに備える、請求項１５に記載の積層ダイパッケージの製造方法。
【請求項１７】
下面及び上面を有し、該上面は中央エリア及び周辺エリアを有し、該周辺エリアは複数の第１のダイボンディングパッドを備えるとともに、前記下面は前記ベースキャリアの上側に取り付けられている第１のＩＣダイを、ベースキャリアに取り付ける工程と、
前記第１のダイボンディングパッドに、且つ前記ベースキャリアの前記上側にある第１の対応するパッドに第１のワイヤをワイヤボンディングすることによって、前記第１のダイを前記ベースキャリアに電気接続する工程と、
前記第１のダイの前記上面の前記中央エリア上に、接着材料から成る複数の一連の層を形成する工程と、
前記一連の接着材料層が前記第１のダイと前記第２のダイとの間に所定の間隔を保持する形式で、前記一連の接着材料層によって、上面に配置される複数の第２のダイボンディングパッドを有した第２のダイの下面を前記第１のダイの前記上面に取り付ける工程と、
前記第２のダイボンディングパッドに、且つ前記ベースキャリア上の第２の対応するパッドに第２のワイヤをワイヤボンディングすることによって、前記第２のダイを前記ベースキャリアに電気接続する工程と、
前記第１のダイ及び前記第２のダイ、前記第１のワイヤ及び前記第２のワイヤ、並びに前記ベースキャリアの少なくとも一部を封止する工程とを備える、積層ダイパッケージの製造方法。
【請求項１８】
前記第１のダイボンディングパッドのそれぞれの上に複数の第１のバンプを形成する工程であって、該第１のバンプ上に複数のステッチボンドが形成されるように、前記ベースキャリアの前記上側にある前記第１の対応するパッドから前記第１のダイボンディングパッド上にある前記第１のバンプまで前記第１のワイヤがリバースボンディングされる、第１のバンプを形成する工程と、
前記ステッチボンド上に第２のバンプを形成する工程であって、前記第１のバンプ及び前記第２のバンプは、前記第１のダイの前記周辺エリアの周囲に、前記接着材料を収容するための壁を形成する、第２のバンプを形成する工程とをさらに備える、請求項１７に記載の積層ダイパッケージの製造方法。
【請求項１９】
下面及び上面を有し、該上面は中央エリア及び周辺エリアを有し、該周辺エリアは複数の第１のダイボンディングパッドを含み、前記第１のダイの前記下面は前記ベースキャリアの上側に取り付けられる、第１のＩＣダイを、ベースキャリアに取り付ける工程と、
前記第１のダイボンディングパッドのそれぞれの上に複数の第１のバンプを形成する工程と、
前記第１のバンプ上に複数のステッチボンドが形成されるように、前記ベースキャリアの前記上側にある第１のパッドから前記第１のダイボンディングパッド上にある前記第１のバンプまで第１のワイヤをリバースボンディングすることによって、前記第１のダイを前記ベースキャリアに電気接続する工程と、
前記ステッチボンド上に複数の第２のバンプを形成する工程と、
前記第１のダイの前記上面の前記中央エリア上に、接着材料から成る複数の一連の層を形成することであって、前記第１のバンプ及び前記第２のバンプは、前記第１のダイの前記周辺エリアの周囲に、前記接着材料を収容するための壁を形成する、一連の層を形成する工程と、
上面上に配置される複数の第２のダイボンディングパッドを有した第２のダイの下面を、前記接着材料によって、前記一連の接着材料層が前記第１のダイと前記第２のダイとの間に所定の間隔を保持する形式で前記第１のダイの前記上面に取り付ける工程と、
前記第２のダイボンディングパッドに、且つ前記ベースキャリアの前記上側にある対応する第２のパッドに第２のワイヤをワイヤボンディングすることによって、前記第２のダイを前記ベースキャリアに電気接続する工程と、
前記第１のダイ及び前記第２のダイ、前記第１のワイヤ及び前記第２のワイヤ、並びに前記ベースキャリアの少なくとも一部を封止する工程とを備える、積層ダイパッケージの製造方法。
【請求項２０】
前記一連の接着材料層は、前記第１のダイ上に、前記接着材料を繰返し定量供給することによって形成され、一連の層のそれぞれのための前記接着材料は、先行する層が概ね硬化するときに定量供給される、請求項１９に記載の積層ダイパッケージの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は包括的には集積回路（ＩＣ）のパッケージングに関し、より詳細には、積層ダイパッケージを形成する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
積層ダイパッケージは、単一のパッケージ内に積重された２つ以上のダイを有することを特徴とする。単一のパッケージ内に２つ以上のダイを積重することにより、そのフットプリントを増やすことなく、パッケージの機能的な集積度が高められる。図１は、従来の積層ダイパッケージ１０を示す。積層ダイパッケージ１０は、下側ダイ１２と、ベースキャリア１４と、上側ダイ１６とを備える。下側ダイ１２は、第１の接着層１８でベースキャリア１４に取り付けられる。下側ダイ１２及び上側ダイ１６上のダイボンディングパッド（図示せず）は、ワイヤボンディングによって、それぞれ第１のワイヤ２０及び第２のワイヤ２２でベースキャリア１４に電気的に接続される。下側ダイ１２及び上側ダイ１６、並びに第１のワイヤ２０及び第２のワイヤ２２は樹脂２４によって封止され、それにより、積層ダイパッケージ１０が形成される。図１から明らかなように、上側ダイ１６が下側ダイ１２に取り付けられるとき、第１のワイヤ２０への損傷を防ぐために、下側ダイ１２と上側ダイ１６との間に十分に大きな間隔が必要とされる。したがって、従来の手法では、典型的には未使用の（blank ）シリコンダイであるスペーサ２６を用いて、下側ダイ１２と上側ダイ１６との間に十分な間隔を確保できるようにする。スペーサ２６は、第２の接着層２８を用いて下側ダイ１２に取り付けられ、次に、上側ダイ１６が、第３の接着層３０を用いてスペーサ２６に取り付けられる。積層ダイパッケージ内に未使用のシリコンダイを用いることによって、上側ダイ１６を積重する際の第１のワイヤ２０への損傷の問題に対して適当な処置が施されるが、工程のリードタイムが長くなり、製造コストが嵩む。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記の事柄に鑑みて、未使用のシリコンダイを必要としない積層ダイパッケージを形成する安価な方法を有することが望ましいであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、第１の集積回路ダイをベースキャリアに取り付ける工程と、前記第１のダイを前記ベースキャリアに電気接続する工程と、前記第１のダイ上に、接着材料から成る複数の一連の層を形成する工程と、前記一連の接着材料層が前記第１のダイと該第２のダイとの間に所定の間隔を保持するように、第２のダイを前記接着材料で前記第１のダイに取り付ける工程と、前記第２のダイを前記ベースキャリアに電気的に接続する工程とを備えることを要旨とする。
【０００５】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の積層ダイパッケージの製造方法において、前記一連の接着材料層は、前記第１のダイ上に、前記接着材料を繰返し定量供給することによって形成される、ことを要旨とする。
【０００６】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の積層ダイパッケージの製造方法において、前記一連の層それぞれのための前記接着材料は、先行する層が概ね硬化するときに定量供給される、ことを要旨とする。
【０００７】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の積層ダイパッケージの製造方法において、
前記接着材料は、エポキシ、シアン酸エステル及びポリイミドのうちの１つである、ことを要旨とする。
【０００８】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の積層ダイパッケージの製造方法において、前記接着材料は速硬化性の材料からなる、ことを要旨とする。
請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の積層ダイパッケージの製造方法において、前記所定の間隔は、前記第１のダイと前記ベースキャリアとの間の電気的接続が、前記第２のダイを前記第１のダイに取り付けることによって損傷を受けるのを防ぐだけの十分な間隔である、ことを要旨とする。
【０００９】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の積層ダイパッケージの製造方法において、前記所定の間隔は少なくとも１２７μｍ（５ミル）である、ことを要旨とする。
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の積層ダイパッケージの製造方法において、前記接着材料層はそれぞれ、約３８．１μｍ（１．５ミル）ないし約５０．８μｍ（２．０ミル）の厚みである、ことを要旨とする。
【００１０】
請求項９に記載の発明は、請求項１に記載の積層ダイパッケージの製造方法において、前記第１のダイは第１のワイヤで前記ベースキャリアに電気接続される、ことを要旨とする。
【００１１】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の積層ダイパッケージの製造方法において、前記第１のワイヤは、前記第１のダイの上面の周辺エリア上にある複数の第１のダイボンディングパッドに、且つ前記ベースキャリアの上側にワイヤボンディングされる、ことを要旨とする。
【００１２】
請求項１１に記載の発明は、請求項９に記載の積層ダイパッケージの製造方法において、前記第１のダイの上面の周辺エリア上にある個々の第１のダイボンディングパッド上に複数の第１のバンプを形成する工程をさらに備える、ことを要旨とする。
【００１３】
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の積層ダイパッケージの製造方法において、前記第１のバンプ上に複数のステッチボンドが形成されるように、前記第１のワイヤは、前記ベースキャリアの上側から前記第１のダイボンディングパッド上の前記第１のバンプにリバースボンディングされる、ことを要旨とする。
【００１４】
請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載の積層ダイパッケージの製造方法において、前記ステッチボンド上に第２のバンプを形成するステップをさらに含む、ことを要旨とする。
【００１５】
請求項１４に記載の発明は、請求項１３に記載の積層ダイパッケージの製造方法において、前記第１のバンプ及び前記第２のバンプは、前記第１のダイの前記周辺エリアの周囲に、前記接着材料を収容するための壁を形成する、ことを要旨とする。
【００１６】
請求項１５に記載の発明は、請求項９に記載の積層ダイパッケージの製造方法において、前記第２のダイは第２のワイヤで前記ベースキャリアに電気的に接続され、前記第２のワイヤは、前記第２のダイの上面上にある複数の第２のダイボンディングパッドに、且つ前記ベースキャリアの上側にワイヤボンディングされる、ことを要旨とする。
【００１７】
請求項１６に記載の発明は、請求項１５に記載の積層ダイパッケージの製造方法において、前記第１のダイ及び前記第２のダイ、前記第１のワイヤ及び前記第２のワイヤ、並びに前記ベースキャリアの少なくとも一部を封止する工程をさらに備える、ことを要旨とす
る。
【００１８】
請求項１７に記載の発明は、下面及び上面を有し、該上面は中央エリア及び周辺エリアを有し、該周辺エリアは複数の第１のダイボンディングパッドを備えるとともに、前記下面は前記ベースキャリアの上側に取り付けられている第１のＩＣダイを、ベースキャリアに取り付ける工程と、前記第１のダイボンディングパッドに、且つ前記ベースキャリアの前記上側にある第１の対応するパッドに第１のワイヤをワイヤボンディングすることによって、前記第１のダイを前記ベースキャリアに電気接続する工程と、前記第１のダイの前記上面の前記中央エリア上に、接着材料から成る複数の一連の層を形成する工程と、前記一連の接着材料層が前記第１のダイと前記第２のダイとの間に所定の間隔を保持する形式で、前記一連の接着材料層によって、上面に配置される複数の第２のダイボンディングパッドを有した第２のダイの下面を前記第１のダイの前記上面に取り付ける工程と、前記第２のダイボンディングパッドに、且つ前記ベースキャリア上の第２の対応するパッドに第２のワイヤをワイヤボンディングすることによって、前記第２のダイを前記ベースキャリアに電気接続する工程と、前記第１のダイ及び前記第２のダイ、前記第１のワイヤ及び前記第２のワイヤ、並びに前記ベースキャリアの少なくとも一部を封止する工程とを備えることを要旨とする。
【００１９】
請求項１８に記載の発明は、請求項１７に記載の積層ダイパッケージの製造方法において、前記第１のダイボンディングパッドのそれぞれの上に複数の第１のバンプを形成する工程であって、該第１のバンプ上に複数のステッチボンドが形成されるように、前記ベースキャリアの前記上側にある前記第１の対応するパッドから前記第１のダイボンディングパッド上にある前記第１のバンプまで前記第１のワイヤがリバースボンディングされる、第１のバンプを形成する工程と、前記ステッチボンド上に第２のバンプを形成する工程であって、前記第１のバンプ及び前記第２のバンプは、前記第１のダイの前記周辺エリアの周囲に、前記接着材料を収容するための壁を形成する、第２のバンプを形成する工程とをさらに備える、ことを要旨とする。
【００２０】
請求項１９に記載の発明は、下面及び上面を有し、該上面は中央エリア及び周辺エリアを有し、該周辺エリアは複数の第１のダイボンディングパッドを含み、前記第１のダイの前記下面は前記ベースキャリアの上側に取り付けられる、第１のＩＣダイを、ベースキャリアに取り付ける工程と、前記第１のダイボンディングパッドのそれぞれの上に複数の第１のバンプを形成する工程と、前記第１のバンプ上に複数のステッチボンドが形成されるように、前記ベースキャリアの前記上側にある第１のパッドから前記第１のダイボンディングパッド上にある前記第１のバンプまで第１のワイヤをリバースボンディングすることによって、前記第１のダイを前記ベースキャリアに電気接続する工程と、前記ステッチボンド上に複数の第２のバンプを形成する工程と、前記第１のダイの前記上面の前記中央エリア上に、接着材料から成る複数の一連の層を形成することであって、前記第１のバンプ及び前記第２のバンプは、前記第１のダイの前記周辺エリアの周囲に、前記接着材料を収容するための壁を形成する、一連の層を形成する工程と、上面上に配置される複数の第２のダイボンディングパッドを有した第２のダイの下面を、前記接着材料によって、前記一連の接着材料層が前記第１のダイと前記第２のダイとの間に所定の間隔を保持する形式で前記第１のダイの前記上面に取り付ける工程と、前記第２のダイボンディングパッドに、且つ前記ベースキャリアの前記上側にある対応する第２のパッドに第２のワイヤをワイヤボンディングすることによって、前記第２のダイを前記ベースキャリアに電気接続する工程と、前記第１のダイ及び前記第２のダイ、前記第１のワイヤ及び前記第２のワイヤ、並びに前記ベースキャリアの少なくとも一部を封止する工程とを備えることを要旨とする。
【００２１】
請求項２０に記載の発明は、請求項１９に記載の積層ダイパッケージの製造方法において、前記一連の接着材料層は、前記第１のダイ上に、前記接着材料を繰返し定量供給する
ことによって形成され、一連の層のそれぞれのための前記接着材料は、先行する層が概ね硬化するときに定量供給される、ことを要旨とする。
【００２２】
本発明は、第１の集積回路（ＩＣ）ダイをベースキャリアに取り付けるステップ、及び電気的に接続するステップを含む、積層ダイパッケージを形成する方法を提供する。複数の一連の接着材料層が第１のダイ上に形成される。第２のダイは、その接着材料を用いて、一連の接着材料層が第１のダイと第２のダイとの間に所定の間隔を保持するように、第１のダイに取り付けられる。第２のダイはベースキャリアに電気的に接続される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の好ましい実施形態に関する以下に記載される詳細な説明は、添付の図面とともに読まれるときに、さらに十分に理解されるであろう。本発明は例として示されており、添付の図面によって制限されない。なお、図面では、類似の参照番号は類似の構成要素を指示する。図面が縮尺どおりに描かれていないこと、及び本発明を理解するのを容易にするために図面が簡略化されていることは理解されたい。
【００２４】
添付の図面とともに以下に述べられる詳細な説明は、本発明の現時点で好ましい実施形態を説明することを目的としており、本発明を実施することができる唯一の形態を表すことは意図していない。本発明の精神及び範囲に含まれるように意図される異なる実施形態によって、同じ又は同等の機能を達成できることは理解されたい。簡単にするために、本発明を例示するために用いられる複数の例は、２つの積重されたダイを有するパッケージだけを参照する。しかしながら、本発明は実際には、３つ以上の積重されたダイを有するパッケージにも適当することができる。図面では、全体を通して、類似の番号を用いて、類似の構成要素を指示する。
【００２５】
本発明の実施形態は、下面及び上面を有する第１のＩＣダイをベースキャリアに取り付けるステップを含む、積層ダイパッケージを形成する方法も提供する。上面は、中央エリアと、周辺エリアとを有する。周辺エリアは複数の第１のダイボンディングパッドを含む。第１のダイの下面は、ベースキャリアの上側に取り付けられる。第１のダイは、第１のワイヤを第１のダイボンディングパッドに、且つベースキャリアの上側にワイヤボンディングすることによって、ベースキャリアに電気的に接続される。複数の一連の接着材料層が、第１のダイの上面の中央エリア上に形成される。第２のダイの下面が、接着材料を用いて、一連の接着材料層が第１のダイと第２のダイとの間に所定の間隔を保持するように、第１のダイの上面に取り付けられる。第２のダイは、その上面に配置される、複数の第２のダイボンディングパッドを含む。第２のダイは、第２のワイヤを第２のダイボンディングパッドに、且つベースキャリアの上側にワイヤボンディングすることによって、ベースキャリアに電気的に接続される。最後に、第１のダイ及び第２のダイ、第１のワイヤ及び第２のワイヤ、並びにベースキャリアの少なくとも一部が封止される。
【００２６】
本発明はさらに、下面及び上面を有する第１のＩＣダイをベースキャリアに取り付けるステップを含む、積層ダイパッケージを形成する方法を提供する。上面は、中央エリアと、周辺エリアとを有する。周辺エリアは複数の第１のダイボンディングパッドを含む。第１のダイの下面は、ベースキャリアの上側に取り付けられる。複数の第１のバンプが、第１のダイボンディングパッド上にそれぞれ形成される。第１のダイは、複数のステッチボンドが第１のバンプ上に形成されるように、ベースキャリアの上側から第１のダイボンディングパッド上の第１のバンプに第１のワイヤをリバースボンディングすることによって、ベースキャリアに電気的に接続される。複数の第２のバンプがステッチボンド上に形成される。複数の一連の接着材料層が第１のダイの上面の中央エリア上に形成される。第１のバンプ及び第２のバンプは、第１のダイの周辺エリアの周囲に接着材料を収容するための壁を形成する。第２のダイの下面は、接着材料を用いて、一連の接着材料層が第１のダ
イと第２のダイとの間に所定の間隔を保持するように、第１のダイの上面に取り付けられる。第２のダイは、その上面上に配置される複数の第２のダイボンディングパッドを含む。第２のダイは、第２のワイヤを第２のダイボンディングパッドに、且つベースキャリアの上側にワイヤボンディングすることによって、ベースキャリアに電気的に接続される。最後に、第１のダイ及び第２のダイ、第１のワイヤ及び第２のワイヤ、並びにベースキャリアの少なくとも一部が封止される。
【００２７】
図２及び図３は、本発明の一実施形態による、積層ダイパッケージ５０を形成する方法を例示する拡大断面図である。
ここで図２を参照すると、その上に接着材料５４から成る複数の一連の接着材料層５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃが形成される第１のダイ、即ち下側集積回路（ＩＣ）ダイ５２が示される。第１のダイである第１のダイ５２は、ベースキャリア５６の役割を果たす基板に取り付けられ、電気的に接続される。
【００２８】
第１の、即ち第１のダイ５２は、下面５８及び上面６０を有する。上面６０は、中央エリア（図示せず）及び周辺エリア（図示せず）を含む。第１のダイ５２の下面５８は、接着材料（図示せず）で、ベースキャリア５６の上側６２に取り付けられる。その接着材料には、粘着テープ、熱可塑性樹脂接着剤、エポキシ材料等の、任意の適当な接着材料を用いることができる。ＩＣダイをベースキャリアに取り付けるためのそのような接着材料は、当業者にはよく知られている。
【００２９】
第１のダイ５２は、第１のワイヤ６４でベースキャリア５６に電気的に接続される。この特定の例では、第１のワイヤ６４が、第１のダイ５２の周辺エリア上にある複数の第１のダイボンディングパッド６６に、且つベースキャリア５６の上側６２にワイヤボンディングされる。適当なボンディングワイヤは典型的には、銅又は金から形成される導電性の金属ワイヤを含む。
【００３０】
一連の接着材料層５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃは、第１のダイ５２の中央エリア上で接着材料５４を繰返し定量供給することによって形成される。この特定の例では、接着材料５４は、第１のダイ５２の上面６０の中央エリア上に、未硬化又は軟質の状態で繰返し定量供給される。吐出される度に、接着材料５４は、指定された時間にわたって露光及び／又は加熱することによって硬化される。一連の接着材料層５４Ｂ，５４Ｃそれぞれのための接着材料５４は、それぞれ先に形成された接着材料層５４Ａ，５４Ｂが概ね硬化するとき、すなわち先に形成された接着材料層５４Ａ、５４Ｂを構成する接着材料５４がゲル状の軟質状態になるときに、定量供給される。硬化の度合いは、当業者には知られているように、ヒータブロック（図示せず）において温度を調整することによって制御することができる。
【００３１】
完全に硬化した後に、一連の接着材料層５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃは、以下に説明されるように、第２の、又は上側ダイを第１のダイ５２に保持するために必要とされる機械的な強度を与える。一連の接着材料層５４Ａ、５４Ｂ及び５４Ｃは、当業者に知られているように、針６８及び注射器（図示せず）、又はエポキシダムライタを用いる等の多数の方法で、第１のダイ５２上に形成することができる。この特定の例では、各接着材料層５４Ａ、５４Ｂ及び５４Ｃは約３８．１μｍ（１．５ミル）〜約５０．８μｍ（２．０ミル）厚である。しかしながら、本発明が、各接着材料層５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃの厚みによって制限されないことは理解されたい。各接着材料層５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃの厚みは、接着材料５４が定量供給される針６８の大きさを変更することによって変更することができる。
【００３２】
この特定の例における接着材料５４は、第１のワイヤ６４と接触しないが、代替の実施
形態では、接着材料５４は、第１のワイヤ６４と第１のダイ５２の第１のボンディングパッド６６との間に形成されるワイヤボンド７０と接触しているか、又はそれらを覆うことができ、それにより、その間の結合を強化することは当業者には理解されよう。接着材料５４は、ダイ同士を取り付けるために用いられる典型的な接着材料のうちの任意のものを含んでもよい。典型的な接着材料は、エポキシ、シアン酸エステル及びポリイミドを含む。接着材料５４は、当業者に知られているような、速硬化性の材料であることが好ましい。
【００３３】
ここで図３を参照すると、積層ダイパッケージ５０が示されており、第２の、又は上側ダイ７２が第１のダイ５２上に積重される。より詳細には、第２の、又は上側ダイ７２の下面が、接着材料５４で第１のダイ５２の上面６０に取り付けられる。第２のダイ７２の下面は、接着材料５４の最も上側の層、この場合には層５４Ｃに接着する。接着材料層５４Ａ、５４Ｂ及び５４Ｃは、第１のダイ５２と第２のダイ７２との間に十分な間隔を確保し、第２のダイ７２が、第１のワイヤ６４のボンディングパッド６６への電気的接続（ワイヤボンディング）に損傷を与えないようにする。
【００３４】
第２のダイ７２はベースキャリア５６に電気的に接続され、ベースキャリア５６は、第１のダイ５２及び第２のダイ７２を互いに、且つ他の構成要素又はデバイスに電気的に接続するための相互接続回路網を提供する。この特定の例では、第２のダイ７２は、第２のワイヤ７４でベースキャリア５６に電気的に接続され、第２のワイヤ７４は、第２のダイ７２の上面に配置される複数の第２のダイボンディングパッド７６に、且つベースキャリア５６の上側６２の上にある対応するパッドにワイヤボンディングされる。第２のワイヤ７４は、第１のワイヤ６４と同じタイプのものであることが好ましい。
【００３５】
最後に、第１のダイ５２及び第２のダイ７２、第１のワイヤ６４及び第２のワイヤ７４、並びにベースキャリア５６の少なくとも一部が、樹脂のような封止体７８で封止される。封止ステップは、当業者に知られているように、モールディング作業を実行することによって果たすことができる。
【００３６】
先に説明されたように、一連の接着材料層５４Ａ、５４Ｂ及び５４Ｃは、第１のダイ５２と第２のダイ７２との間に所定の間隔Ｈを保持する。所定の間隔Ｈは、第１のダイ５２とベースキャリア５６との間の電気的接続、この場合には第１のワイヤ６４が、第２のダイ７２を第１のダイ５２に取り付けることによって損傷を受けるのを防ぐだけの十分な間隔である。この特定の例では、所定の間隔Ｈは少なくとも約１２７μｍ（５ミル）である。それにもかかわらず、本発明が間隔Ｈの大きさによって制限されないことは当業者には理解されよう。むしろ、間隔Ｈの大きさは、第１のワイヤ６４が第１のダイ５２の上面６０を越えて延在することによって形成されるループの高さＨＬによる。具体的には、間隔Ｈはループ高ＨＬよりも大きくなければならない。たとえば、約１０１．６μｍ（４ミル）のループ高ＨＬの場合には、約１５２．４μｍ（６ミル）の間隔Ｈが必要とされる。図２及び図３には、３つの一連の接着材料層５４Ａ、５４Ｂ及び５４Ｃだけが示されるが、本発明が、第１のダイ５２の上に形成される一連の接着材料層の数によって制限されないことは当業者には理解されよう。必要とされる間隔Ｈ及び各層の厚みに応じて、それよりも多くの層、又は少ない層が存在することができる。
【００３７】
第１のダイ５２及び第２のダイ７２は、概ね同じ長さ及び幅寸法を有することが好ましい。しかしながら、第２のダイ７２は、第１のダイ５２よりも幾分大きく、又は幾分小さくすることもできる。たとえば、典型的な第１のダイ及び第２のダイの大きさは、４ｍｍ×４ｍｍ〜１２ｍｍ×１２ｍｍの範囲にすることができる。第１のダイ５２及び第２のダイ７２は、同じ厚みを有することもできるが、その必要はない。必要とされる最終的なパッケージ外形厚に応じて、第１のダイ５２及び第２のダイ７２は、約１５２．４μｍ（６
ミル）〜約５３３．４μｍ（２１ミル）の範囲の厚みを有することができる。ベースキャリア５６、第１のダイ５２及び第２のダイ７２はそれぞれ、当業者によく知られているタイプのものであり、本発明を完全に理解してもらうために、この構成要素をさらに説明する必要はない。
【００３８】
ここで、本発明の別の実施形態が、図４〜図６を参照しながら説明されることになり、それらの図面は積層ダイパッケージ１００を形成する方法を例示する拡大断面図である。
ここで図４を参照すると、図に示されるように、リバースボンディングによって、下側に示されている第１のダイ１０２がベースキャリア１０４の役割を果たす基板に取り付けられ、電気的に接続される。第１のダイ１０２は、下面１０６及び上面１０８を有する。上面１０８は、中央エリア（図示せず）及び周辺エリア（図示せず）を含む。第１のダイ１０２の下面１０６は、接着材料（図示せず）で、ベースキャリア１０４の上側１１０に取り付けられる。接着材料には、粘着テープ、熱可塑性樹脂接着剤、エポキシ材料等の、任意の適当な接着材料を用いることができる。ＩＣダイをベースキャリアに取り付けるためのそのような接着材料は、当業者にはよく知られている。
【００３９】
第１のダイ１０２の周辺エリア上にある個々の第１のダイボンディングパッド１１４上に複数の第１のバンプ１１２が形成される。第１のダイ１０２は、第１のワイヤ１１６で、ベースキャリア１０４に電気的に接続される。この特定の例では、第１のバンプ１１２上に複数のステッチボンドが形成されるように、第１のワイヤ１１６は、ベースキャリア１０４の上側１１０から第１のダイボンディングパッド１１４上にある第１のバンプ１１２までリバースボンディングされる。適当なボンディングワイヤは典型的には、銅又は金ワイヤのような、導電性の金属ワイヤを含む。ステッチボンド上に複数の第２のバンプ１１８が形成される。第１のバンプ１１２及び第２のバンプ１１８は、第１のダイ１０２の周辺エリアの周囲に壁を形成する。
【００４０】
ここで図５を参照すると、第１のダイ１０２上に、接着材料１２０から成る複数の一連の層１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃ及び１２０Ｄが形成される。一連の接着材料層１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃ及び１２０Ｄは、第１のダイ１０２上で、接着材料１２０を繰返し定量供給することによって形成される。この特定の例では、接着材料１２０は、第１のダイ１０２の上面１０８の中央エリア上に、未硬化又は軟質の状態で繰返し定量供給される。吐出される度に、接着材料１２０は、指定された時間にわたって露光及び／又は加熱することによって少なくとも部分的に硬化される。一連の層１２０Ｂ、１２０Ｃ及び１２０Ｄそれぞれのための接着材料１２０は、それぞれ先に形成された接着材料層１２０Ａ，１２０Ｂ，１２０Ｃが概ね硬化するとき、すなわち先に形成された接着材料層１２０Ａ，１２０Ｂ，１２０Ｃを構成する接着材料１２０がゲル状の軟質状態になるときに、定量供給される。先に説明されたように、硬化の度合いは、当業者には知られているように、ヒータブロック（図示せず）において温度を調整することによって制御することができる。
【００４１】
完全に硬化した後に、一連の接着材料層１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃ及び１２０Ｄは、以下に説明されるように、第２の、又は上側ダイを第１のダイ１０２に保持するために必要とされる機械的な強度を与える。一連の接着材料層１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃ及び１２０Ｄは、当業者に知られているように、針１２２及び注射器（図示せず）、又はエポキシダムライタを用いる等の多数の方法で、第１のダイ１０２上に形成することができる。この特定の例では、各接着材料層１２０Ａ〜１２０Ｄは約３８．１μｍ（１．５ミル）〜約５０．８μｍ（２．０ミル）厚である。しかしながら、本発明が、各層の厚みによって制限されないこと、及び各層の厚みは、接着材料１２０が定量供給される針１２２の大きさを変更することによって変更することができることは理解されたい。
【００４２】
第１のダイ１０２の周辺エリアの周囲に形成される第１のバンプ１１２及び第２のバン
プ１１８の壁は、第１のダイ１０２の中央エリア上に定量供給される接着材料１２０を収容するための役割を果たす。第１のバンプ１１２と第２のバンプ１１８との間の壁に隙間があるにもかかわらず、その壁によって形成される容器は非常に小さな断面積を有するので、接着材料１２０はそれでも、毛管作用によって壁内に収容される。接着材料１２０を壁内に収容することは、以下に説明されるように、後に第２のダイを第１のダイ１０２に取り付けるのを容易にする。
【００４３】
接着材料１２０は、ダイ同士を取り付けるために用いられる典型的な接着材料のうちの任意のものを含むことができる。典型的な接着材料は、エポキシ、シアン酸エステル及びポリイミドを含む。接着材料１２０は、当業者に知られているような、速硬化性の材料であることが好ましい。
【００４４】
ここで図６を参照すると、積層ダイパッケージ１００が示される。第２の、又は上側ダイ１２４の下面が、接着材料１２０で第１のダイ１０２の上面１０８に取り付けられる。より詳細には、第２のダイ１２４は、接着材料１２０の最も上側の層１２０Ｄに接着される。第２のダイ１２４はベースキャリア１０４に電気的に接続され、ベースキャリア１０４は、第１のダイ１０２及び第２のダイ１２４を互いに、且つ他の構成要素又はデバイスに電気的に接続するための相互接続回路網を提供する。この特定の例では、第２のダイ１２４は、第２のワイヤ１２６でベースキャリア１０４に電気的に接続され、第２のワイヤ１２６は、第２のダイ１２４の上面１２８に配置される複数の第２のダイボンディングパッド（図示せず）に、且つベースキャリア１０４の上側にワイヤボンディングされる。最後に、第１のダイ１０２及び第２のダイ１２４、第１のワイヤ１１６及び第２のワイヤ１２６、並びにベースキャリア１０４の少なくとも一部が、樹脂等の封止体１３０で封止される。ベースキャリア１０４の下面にはんだボール（図示せず）を取り付けることができ、それにより、当該技術分野において知られているような、ＢＧＡパッケージが形成される。別法では、基板（ベースキャリア）１０４は、ＱＦＮタイプのパッケージが形成されるように、リードフレームフラグエリアを含むことができる。パッケージングされたデバイスは、１つずつ、又はアレイで、すなわちＭＡＰ（molded array process）によって、一括処理で形成することができる。
【００４５】
先に説明されたように、一連の接着材料層１２０Ａ〜１２０Ｄは、第１のダイ１０２と第２のダイ１２４との間に所定の間隔Ｈを保持する。所定の間隔Ｈは、第１のダイ１０２とベースキャリア１０４との間の電気的接続、この場合には第１のワイヤ１１６が、第２のダイ１２４を第１のダイ１０２に取り付けることによって損傷を受けるのを防ぐだけの十分な間隔である。この特定の例では、所定の間隔Ｈは少なくとも約１２７μｍ（５ミル）である。それにもかかわらず、本発明が間隔Ｈの大きさによって制限されないことは当業者には理解されよう。先に説明されたように、間隔Ｈは、第１のワイヤ１１６が第１のダイ１０２の上面１０８を越えて延在することによって形成されるループの高さＨＬよりも大きくなければならない。図４〜図６には、４つの一連の接着材料層１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃ及び１２０Ｄだけが示されるが、本発明が、第１のダイ１０２の上に形成される一連の接着材料層の数によって制限されないことは当業者には理解されよう。必要とされる間隔Ｈ及び各層の厚みに応じて、それよりも多くの層、又は少ない層が存在することができる。
【００４６】
さらに、先に説明されたように、第１のダイ１０２及び第２のダイ１２４は、概ね同じ長さ及び幅寸法を有することが好ましい。しかしながら、第２のダイ１２４は、第１のダイ１０２よりも幾分大きく、又は幾分小さくすることもできる。たとえば、典型的な第１のダイ及び第２のダイの大きさは、４ｍｍ×４ｍｍ〜１２ｍｍ×１２ｍｍの範囲にすることができる。第１のダイ１０２及び第２のダイ１２４は、同じ厚みを有することもできるが、その必要はない。必要とされる最終的なパッケージ外形厚に応じて、第１のダイ１０
２及び第２のダイ１２４は、約１５２．４μｍ（６ミル）〜約５３３．４μｍ（２１ミル）の範囲の厚みを有することができる。ベースキャリア１０４、第１のダイ１０２及び第２のダイ１２４はそれぞれ、当業者によく知られているタイプのものであり、本発明を完全に理解してもらうために、この構成要素をさらに説明する必要はない。
【００４７】
積層ダイパッケージを形成する方法が説明されてきたが、本発明はさらに、上側及び下側を有するベースキャリアと、ベースキャリアに取り付けられ、電気的に接続される第１の集積回路（ＩＣ）ダイであって、第１のダイは下面及び上面を有し、上面は中央エリア及び周辺エリアを有し、第１のダイの下面はベースキャリアの上側に取り付けられる、第１の集積回路ダイと、第１のダイの上面の中央エリア上に形成される、接着材料から成る複数の一連の層と、接着材料で第１のダイの上面に取り付けられる下面を有する第２のＩＣダイであって、一連の接着材料層が第１のダイと第２のダイとの間に所定の間隔を保持し、第２のダイはベースキャリアに電気的に接続される、第２のＩＣダイとを含む、積層ダイパッケージを提供する。
【００４８】
接着材料には、エポキシ、シアン酸エステル又はポリイミドを用いることができる。接着材料は速硬化性の材料であることが好ましい。所定の間隔は、第１のダイとベースキャリアとの間の電気的接続が、第２のダイを第１のダイに取り付けることによって損傷を受けるのを防ぐだけの十分な間隔である。所定の間隔が少なくとも約１２７μｍ（５ミル）であるときに、各接着材料層は約３８．１μｍ（１．５ミル）〜約５０．８μｍ（２．０ミル）厚である。
【００４９】
第１のダイは、第１のワイヤでベースキャリアに電気的に接続される。第１のワイヤは、第１のダイの周辺エリア上にある複数の第１のダイボンディングパッドに、且つベースキャリアの上側にワイヤボンディングすることができる。別の一実施形態では、積層ダイパッケージは、第１のダイの周辺エリア上にある第１のダイボンディングパッド上に形成される複数の第１のバンプを含む。第１のバンプ上に複数のステッチボンドが形成されるように、第１のワイヤは、ベースキャリアの上側から第１のダイボンディングパッド上の第１のバンプにリバースボンディングされる。その積層ダイパッケージは、ステッチボンド上に形成される複数の第２のバンプを含む。第１のバンプ及び第２のバンプは、第１のダイの周辺エリアの周囲に、接着材料を収容するための壁を形成する。
【００５０】
第２のダイは、第２のワイヤでベースキャリアに電気的に接続され、第２のワイヤは、第２のダイの上面上にある複数の第２のダイボンディングパッドに、且つベースキャリアの上側にワイヤボンディングされる。第１のダイ及び第２のダイ、第１のワイヤ及び第２のワイヤ、並びにベースキャリアの少なくとも一部が、樹脂のような封止体で封止される。
【００５１】
第１のダイ及び第２のダイは概ね同じ長さ、及び概ね同じ幅を有することができる。別の一実施形態では、第２のダイは第１のダイよりも大きくすることができる。
これまでの説明から明らかなように、本発明は、パッケージング工程において、未使用のシリコンダイ又は特別に製造されるテープを用いないようにすることによって、積層ダイパッケージを形成する安価な方法を提供する。未使用のシリコンダイ又は特別に製造されるテープを取り付けるステップが不要であるので、工程のリードタイムも短縮される。
【００５２】
例示し、説明するために、本発明の好ましい実施形態の記述が提示されてきたが、それは本発明を包括的に述べることも、本発明を開示される形態に限定することも意図していない。広範な発明の概念から逸脱することなく、上記の実施形態に対して変更を行うことができることは当業者には理解されよう。たとえば、本発明は、２つの積層ダイを有するパッケージには限定されず、多数の積層された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、任意のシングルワイヤボンディング技法に、又は特定のパッケージには限定されない。すなわち、本発明は、限定はしないが、ＢＧＡ、ＱＦＮ、ＱＦＰ、ＰＬＣＣ、ＣＵＥＢＧＡ、ＴＢＧＡ及びＴＳＯＰを含む、全てのワイヤボンディングされるパッケージタイプに適用することができる。さらに、ダイの大きさ及び段の寸法は、必要とされるパッケージ構造を収容するように変更することができる。それゆえ、本発明は、開示される特定の実施形態には限定されず、添付の特許請求の範囲によって確定されるような本発明の精神及び範囲内にある変更を網羅するものと理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】従来の積層ダイパッケージの拡大断面図。
【図２】本発明の一実施形態による、上方に複数の接着材料層が形成されている第１の、又は下側ダイの拡大断面図。
【図３】第２の、又は上側ダイを含む、図２の下側ダイの拡大断面図。
【図４】本発明の別の実施形態による、リバースボンディングによってベースキャリアに結合される下側ダイの拡大断面図。
【図５】上方に複数の接着材料層が形成されている、図４の下側ダイの拡大断面図。
【図６】上方に上側ダイが積重されている、図５の下側ダイ及び接着材料層の拡大断面図。
【符号の説明】
【００５４】
Ｈ…間隔、１０，５０，１００…積層ダイパッケージ、１４，５６，１０４…ベースキャリア、２０，６４，１１６…第１のワイヤ、２２，７４，１２６…第２のワイヤ、５２，１０２…第１のダイ、５４，１２０…接着材料、５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃ，１２０Ａ，１２０Ｂ，１２０Ｃ，１２０Ａ−１２０Ｄ…接着材料層、５４Ｃ，１２０Ａ，１２０Ｂ，１２０Ｃ，１２０Ｄ…層、５８，１０６…下面、６０，１０８，１２８…上面、６２，１１０…上側、６６，１１４…第１のダイボンディングパッド、７２，１２４…第２のダイ、７６…第２のダイボンディングパッド、１１２…第１のバンプ、１１８…第２のバンプ。
【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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