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Timestamp: 2018-07-21 13:53:14
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JP5346578B2 - Semiconductor assembly and a manufacturing method thereof - Google Patents
Semiconductor assembly and a manufacturing method thereof
JP5346578B2
JP5346578B2 JP2008504377A JP2008504377A JP5346578B2 JP 5346578 B2 JP5346578 B2 JP 5346578B2 JP 2008504377 A JP2008504377 A JP 2008504377A JP 2008504377 A JP2008504377 A JP 2008504377A JP 5346578 B2 JP5346578 B2 JP 5346578B2
JP2008504377A
JP2008535264A (en )
シム，イル・クウォン
ハン，ビョン・ジュン
ラマクリシュナ，カムハムパティ
チョウ，セン・グアン
スタッツ・チップパック・リミテッドＳｔａｔｓ Ｃｈｉｐｐａｃ Ｌｔｄ．
Semiconductor assemblies include a first package, each having at least one die affixed to, and electrically interconnected with, a die attach side of the first package substrate, and a second substrate having a first side and a second ("land") side, mounted over the molding of the first package with the first side of the second substrate facing the die attach side of the first package substrate. Z-interconnection of the package and the substrate is by wire bonds connecting the first and second substrates. The assembly is encapsulated with both the land side of the second substrate and a portion of the land side of the first package substrate exposed, so that second level interconnection and interconnection with additional components may be made.
関連出願の相互参照 本願は、両方とも「Ｅｎｃａｐｓｕｌａｎｔ ｃａｖｉｔｙ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｐａｃｋａｇｅ ｓｙｓｔｅｍ」と称し、かつ両方ともＳＴＡＴＳ ＣｈｉｐＰＡＣ Ｌｔｄ． CROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS This application both referred to as "Encapsulant cavity integrated circuit package system", and both STATS ChipPAC Ltd. に譲渡された、２００５年３月３１日出願の米国特許仮出願第６０／６６７，２７７号の優先権を主張する２００６年１月４日出願の米国特許出願第１１／３０６，６２８号の一部係属出願である。 Assigned to one of U.S. Patent Application No. 11 / 306,628, filed Jan. 4, 2006 which claims priority to U.S. Provisional Patent Application No. 60 / 667,277, filed March 31, 2005 it is a part-pending application. 本願はまた、「Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ The present also, "Semiconductor
ａｓｓｅｍｂｌｙ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｃｈｉｐ ｓｃａｌｅ ｐａｃｋａｇｅ ａｎｄ ｓｅｃｏｎｄ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ ａｎｄ ｈａｖｉｎｇ ｅｘｐｏｓｅｄ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ ｓｕｒｆａｃｅｓ ｏｎ ｕｐｐｅｒ ａｎｄ ｌｏｗｅｒ ｓｉｄｅｓ」と称する２００５年６月２０日出願の米国特許仮出願第６０／６９２，１８３号の優先権をも主張する 本願は、各々２００６年１月４日に出願され、かつ全てＳＴＡＴＳ ＣｈｉｐＰＡＣ Ｌｔｄ． assembly including chip scale package and second substrate and having exposed substrate surfaces on upper and lower sides "application also claims priority to U.S. Provisional Patent Application No. 60 / 692,183 on June 20, 2005 filed called the each filed on January 4, 2006, and all STATS ChipPAC Ltd. に譲渡された、米国特許出願第１１／３０６，６２７号、米国特許出願第１１／３２６，２１１号、および米国特許出願第１１／３２６，２０６号に関連する対象を含む。 Assigned to, including U.S. Patent Application Serial No. 11 / 306,627, U.S. Patent Application No. 11 / 326,211, and the subject related to U.S. Patent Application No. 11 / 326,206.
本願は、両方とも２００６年３月３１日に出願され、かつ両方ともＳＴＡＴＳＣｈｉｐＰＡＣ Ｌｔｄ． This application, both filed on March 31, 2006, and both STATSChipPAC Ltd. に譲渡された、米国特許出願第１１／３９７，０２７号 、および米国特許出願第１１号／３９４，６３５号に関連する。 Assigned to the related U.S. Patent Application No. 11 / 397,027, and U.S. Patent Application No. 11 / 394,635.
背景 本発明は半導体実装に関する。 Background This invention relates to a semiconductor implementation.
移動電話機、モバイルコンピューティング、および様々な消費者製品のような携帯電子製品は、最低コストで限られた設置面積ならびに最小限の厚さおよび重量に高い半導体機能および性能を要求する。 Portable electronic products such as mobile phones, mobile computing, and various consumer products require a limited footprint and minimal thickness and weight to a higher semiconductor functionality and performance at the lowest cost. 他の製品の内、特にページャ、携帯電話、およびパーソナルコンピュータのような装置では、実装空間は限定され、あるいは貴重であり、大きいパッケージ設置面積（ｘ−ｙ次元）は望ましくない。 Among other products, in particular pager, in devices such as mobile phones, and personal computers, the mounting space is limited, or a precious large package footprint (x-y dimension) is undesirable. このため、当業界は個々の半導体チップの高集積化、および「ｚ軸」上の集積化の実現、つまりチップを積層することによって、またはダイパッケージを積層することによって、積層型パッケージアセンブリ（積層型マルチパッケージモジュール）を形成することを迫られてきた。 Therefore, high integration of the art individual semiconductor chips, and the realization of integration on the "z axis", i.e. by stacking chips or by stacking die packages, stacked package assembly (laminate it has been forced to forming a mold multipackage module).
積層型パッケージアセンブリは、最小限の設置面積および厚さを有するアセンブリに高度の機能統合を提供する必要のある用途に使用される。 Stacked package assemblies are used in applications that need to provide a high degree of functional integration in assembly with minimal footprint and thickness. セルラ電話機のような携帯通信装置は、特に通信装置が例えば画像、音声、または映像の取込みおよび表示または再生の能力を含む場合、そのような用途の１例である。 Portable communication devices such as cellular telephones, especially communication device, for example, image, audio or include the ability of capture and display or playback of the video, is one example of such applications.
統合することが望ましい機能の例として、デジタル信号（ＤＳＰ）、ＡＳＩＣ、グラフィックス（ＧＰＵ）をはじめとする様々なプロセスのための装置、フラッシュ（ＮＡＮＤ）、フラッシュ（ＮＯＲ）、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＭＲＡＭをはじめとする様々なメモリ、メモリ付き光センサをはじめとする画像および映像キャプチャ、プロセッサおよびメモリ付き微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）が挙げられる。 Examples of desirably functions to integrate the digital signal (DSP), ASIC, apparatus for various processes, including graphics (GPU), a flash (NAND), flash (NOR), SRAM, DRAM, MRAM various memories, including, image and video capture, including memory-equipped optical sensor, processor and memory with microelectromechanical system (MEMS) and the like.
積層型パッケージアセンブリにおけるパッケージ間のｚ配線は、製造可能性、設計の柔軟性、およびコストの観点から重要な技術である。 z wiring between the package in the stacked package assembly, manufacturability is an important technology in terms of flexibility, and cost of design. 積層型パッケージアセンブリは、ワイヤボンド、またはソルダボール、またはフリップチップ相互接続を使用してｚ方向にそれらを積層し電気的に相互接続することによって、チップおよびパッケージを一体化する。 Stacked package assembly, wire bonds or solder balls or by them stacked electrically interconnected to the z-direction by using the flip-chip interconnections, to integrate the chip and package.
積層パッケージは多数の利点をもたらすことができる。 Stacked packages can provide numerous advantages. 特に、性能を最大化しかつコストを最小化するために、ワイヤボンディングまたはフリップチップなど、チップの型および構成にとって最も効率的な第１層配線技術を使用して、各ダイまたは２つ以上のダイをそれぞれのパッケージに積重ねて実装することができる。 In particular, in order to minimize maximize and cost performance, such as wire bonding or flip chip, using the most efficient first layer wiring technology for the type and configuration of the chip, the die or more than one die can be implemented by stacking the respective package.
パッケージが積層される前に、コンポーネントが満足できる性能を示さない限り、それを拒絶することができるように、積層コンポーネント（ダイまたはパッケージ）を電気的に検査できることが望ましい。 Before the package is stacked, unless indicated a performance components is satisfactory, to be able to reject it, it is desirable that the laminated component (die or package) can be electrically inspected. これにより、最終積層型パッケージアセンブリの歩留まりを最大化することが可能になる。 Thus, the yield of the final stacked package assembly makes it possible to maximize. この利点を実際に実現するためには、確立された検査インフラストラクチャを用いて検査可能であるように、パッケージを構成しなければならない。 To realize this advantage actually, as can be tested using the established test infrastructure shall constitute a package. 一般的に、個々のダイを検査することによりダイ上の相互接続パッドに損傷を引き起こすことがあり得るので、実装されたダイを検査する方が、個々のダイを検査するより好ましい。 Generally, since there may be causing damage to the interconnect pads on the die by examining the individual dies, who inspect the mounted die is preferred over checking the individual dies.
しばしば、製品の製造者は（特に、例えば製品がセルラ電話機のような携帯通信装置である場合）、アセンブリを嵌め込まなければならない空間の寸法を決定する。 Often, product manufacturers (especially, for example, when the product is a portable communication device such as a cellular telephone), to determine the size of the space which must fit the assembly. つまり、製造者は、指定された機能を有するアセンブリが、特定の仕様内の全体的設置面積（長さおよび幅）ならびに厚さを持つことを要求する。 In other words, the manufacturer, the assembly having a specified function is requested to have an overall footprint (length and width) and thickness in a particular specification. そのような制限を提示されて、設計者は、厚さおよび設置面積の制限内で機能の要求を満たすパッケージならびに積層設計およびプロセスを、コストの制限内で選択することができなければならない。 Such presented limitations, the designer must package and lamination design and process meet the requirements of functionality in thickness and footprint limitations, if it can be selected within cost limits.
したがって、機能設計者に設計の柔軟性を提供するマルチパッケージ積層構造および積層プロセスを選択することが望ましい。 Therefore, it is desirable to select a multi-packaging laminated structure and the lamination process to provide design flexibility to function designer. 特に、例えば、設計者は、構造またはプロセスを設計し直す必要なく、多種多様な利用可能な製造供給者のいずれかからのパッケージまたはチップを選択し、コンポーネントコストを最小化し、アセンブリ内のチップまたはパッケージの型の変更を行ない、変更したアセンブリの適格性を評価し直す必要性を回避し、かつ表面実装組立てフロアにおいて最終製品段階でアセンブリ積層プロセスを完了して、市場によって要求される製品構成を最短の実質的な商品化時間で可能にするための柔軟性を持つ必要がある。 In particular, for example, the designer, without redesigning the structure or process, select the package or chips from any of a wide variety of available manufacturing suppliers, minimizing the component cost, in the assembly chip or It performs type change package, avoiding the need to re-evaluate the eligibility of modified assembly, and to complete the assembly stacking process at the final product stage in surface mount assembly floor, the product configuration required by the market It must have the flexibility to allow a substantial commercialization time the shortest.
目まぐるしく変化する市場の要求に応えるには、課題が提示されることがあり得る。 To meet the demands of rapidly changing market, it is possible that problems are presented. 例えば、セルラ電話機のような消費者装置を設計するための一般的時間枠は通常、市場の変化の時間枠より長い。 For example, the general time frame for designing a consumer device such as a cellular phone is usually longer than the time frame of the changing market. 消費者装置に特定の機能が望ましい（例えばセルラ電話機のウェブブラウジング機能）という認識が産業界に広まるかもしれず、設計者はその機能をアセンブリに組み込むかもしれない。 Shirezu be recognition that certain features is desirable (e.g. web browsing function of a cellular telephone) spread in the industry to a consumer device, the designer may incorporate the function into the assembly. 次いで、まもなく市場における需要は認識されたほどではないことが明らかになるかもしれず、その機能を除去するかあるいはそれを選択肢として市場に提示することが望ましいかもしれない。 Then, Shirezu might soon become apparent that not so much demand was recognized in the market, it may be desirable to present the market it or whether to remove the function as an option. したがって、「オンザフライ」で装置を構成する、つまり、アセンブリ全体を設計し直す必要なく装置の機能を追加または除去することができることが望ましい。 Therefore, configuring the device "on the fly", that is, it is desirable to be able to add or remove features without the need device redesign the entire assembly.
また、産業界で移動通信装置（例えばセルラ電話機）およびコンピュータのような製品を組み立てるために使用される表面実装組立て方法を用いて、例えばメモリ（フラッシュ、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ）のような既製品の実装チップを、アセンブリ内の他のパッケージ上に積層することができることも望ましい。 Furthermore, using surface mount assembly process used to assemble a product such as a mobile communication device (e.g., cellular telephone) and a computer in industry, for example, a memory (flash, SRAM, DRAM) ready-mounted, such as chips, it is also desirable to be able to stack on the other packages in the assembly. 特に製品用のメモリは、異なる機能に対しては異なる型とすることができる。 In particular the memory for the product may be a different type for different functions. 例えばセルラ電話機に画像取込み機能を希望する場合、高速メモリ（ＤＲＡＭ）が要求されるかもしれない。 For example, if you wish to function image capture in a cellular telephone, may fast memory (DRAM) are required.
積層型パッケージアセンブリに使用されるパッケージおよび製造プロセスは、選択された構造に対し選択されたプロセスを使用して、パッケージの物理的積層およびそれらの間の電気的相互接続の形成の両方が可能となるように構成しなければならない。 Packaging and manufacturing processes used in the stacked package assembly uses the selected against selected structure process allows both the formation of electrical interconnections physical lamination and between them the package It must be configured to be.
積層型マルチパッケージアセンブリは一般的に２つのカテゴリ、すなわちいわゆる「パッケージオンパッケージ」（ＰｏＰ）アセンブリおよびいわゆる「パッケージインパッケージ」（ＰｉＰ）アセンブリに分類される。 Stacked multi package assemblies are generally classified into two categories, namely so-called "package on package" (PoP) assembly and so-called "package-in-Package" (PiP) assemblies.
２層ＰｏＰマルチパッケージモジュールの例は、例えば２００３年１０月８日に出願された同時係属米国特許出願第１０／６８１，５７２号に示されている。 Examples of two-layer PoP multipackage module is shown in copending U.S. patent application Ser. No. 10 / 681,572, filed e.g. Oct. 8, 2003. １つの例では、第１パッケージ（「ボトム」パッケージと呼ばれる）は標準ＢＧＡに類似しており、ＢＧＡ基板のダイアタッチ面（「上」面）に貼付されそれと電気的に接続されたダイを有し、ダイおよび電気接続を被覆するが基板のダイアタッチ面の周縁領域を露出したまま残すモールドキャップを提供するように成形されたキャビティである。 In one example, (referred to as "bottom" package) first package is similar to a standard BGA, is affixed to the die-attach surface of the BGA substrate ( "top" surface) therewith have a die electrically connected and, although covering the die and electrical connections is shaped cavity to provide a mold cap leaving exposed a peripheral region of the die-attach surface of the substrate. ボトムパッケージ基板のダイアタッチ面とは反対側の面（「下」面であり、「ランド」面と呼ばれることもある）には、例えばマザーボードのような下位回路構成とのモジュールの第２レベルの相互接続のために、ソルダボールが設けられる。 The die attach surface of the bottom package substrate (a "lower" surface, sometimes referred to as "land" surface) opposite to the surface in, for example of the second-level modules with the lower circuit configuration as a motherboard for interconnection, solder balls are provided. 第２パッケージ（「トップ」パッケージと呼ばれる）はボトムパッケージ上に積層され、それもまた、トップパッケージのランド面に設けられたソルダボールが、ボトムパッケージのダイアタッチ面の露出した周縁領域の相互接続部位に載置されるように、トップパッケージ基板の周辺に配設されることを除いては、同じく標準ＢＧＡに類似する。 The second package (called "top" package) is laminated on the bottom package, it is also solder balls provided on the land surface of the top package, the interconnection of the peripheral exposed region of the die-attach surface of the bottom package as it will be placed on the site, except that it is disposed on the periphery of the top package substrate, also similar to a standard BGA. 周辺に配設されたボールが、ボトムパッケージの周辺に配置された配線部と接触し、次いでその上にリフローすると、それらはボトムＢＧＡのモールドキャップと干渉することなくｚ相互接続を達成する。 Balls disposed around and in contact with the wiring portion disposed on the periphery of the bottom package, and then the reflow thereon, they achieve z interconnection without interfering with the bottom BGA mold cap. トップパッケージのダイおよび電気接続もまた封止される。 Top package die and electrical connections are also sealed.
ＰｏＰモジュールに使用されるｚ配線の型は、ｚ配線ボール用の整合パッドを考慮しながらトップおよびボトムパッケージ基板を設計する必要がある。 The type of z wiring to be used in PoP module, it is necessary to design the top and bottom package substrate while considering the matching pad for z wire ball. パッケージの１つを、基板が異なるパッド配列（異なるサイズまたは異なる設計）を有するものに交換した場合には、それに応じて他のパッケージの基板を再構成しなければならない。 One package, when replaced to those having a substrate different pad arrangement (different sizes or different design) must reconfigure the substrate of another package accordingly. これは、マルチパッケージモジュールの製造コストの増大につながる。 This leads to an increase in the manufacturing cost of the multi-package module. ＰｏＰ構成では、トップおよびボトムパッケージ間の距離は、ボトムパッケージの封止高さと少なくとも同程度の大きさでなければならず、それは０．２５ｍｍ以上とすることができ、通常は０．５ｍｍから１．５ｍｍの範囲内であり、ダイの個数によって異なり、かつダイ基板間の電気接続がフリップチップまたはワイヤボンドのいずれによって行なわれるかによって異なる。 The PoP configuration, the distance between the top and bottom package must be sealed high as the at least comparable size of the bottom package, which can be at least 0.25 mm, usually from 0.5 mm 1 in the range of .5mm, it depends on the number of such die, and depending on whether an electrical connection between the die substrate is performed by any of the flip chip or wire bonding. 例えば、ボトムパッケージの単一ワイヤボンドダイに対しては、３００μｍのモールドキャップが一般的に７５μｍ厚さのダイを収容することができる。 For example, for a single wire bond die bottom package can 300μm mold cap to accommodate the die generally 75μm thickness. したがって、ｚ配線ソルダボールは、それらがリフローしたときに、トップパッケージ基板のランド面とボトムパッケージモールドキャップの上面とが接触することなく、ボトムＢＧＡのボンディングパッドと適正に接触するように充分に大きい直径としなければならない。 Therefore, z wire solder balls, when they were reflowed without the upper surface of the land surface and the bottom package mold cap of the top package substrate contacts, sufficiently large so as to properly contact with the bonding pads of the bottom BGA It must be the diameter. つまり、ソルダボールの直径は、ソルダボールがリフロー中に潰れることを可能にする量さらにボールと基板との間の非共平面性許容量だけ、封止高さより大きくなければならない。 That is, the diameter of the solder balls, the solder balls only non-coplanarity tolerance between the amount more balls and the substrate to allow the collapse during reflow, should be greater than that of the sealing height. 潰れたボールの高さとボトムモールドキャップの高さとの間の典型的な設計差（追加離間距離）は約２５μｍである。 Typical design difference between the height of the height of the collapsed ball and bottom mold cap (additional distance) is about 25 [mu] m. 例えば約３００μｍの厚さを有するモールドキャップの場合、３００μｍより大きいｚ配線ソルダボールを使用しなければならない。 For example, in the case of mold cap having a thickness of about 300 [mu] m, it must be used 300 [mu] m greater than z wire solder balls. 大きいボール直径は大きいボールピッチを必要とする（一般的に、例えば３００μｍのボールの場合、約０．６５ｍｍのピッチ）。 Large ball diameter requires a large ball pitch (typically, for example, in the case of 300μm the ball pitch of about 0.65 mm). それは次に、ボトムパッケージ基板の周辺の利用可能な空間に嵌め込むことのできるボールの個数を制限する。 Which in turn limits the number of balls that can be fitted into the available space around the bottom package substrate. さらに、ソルダボールの周辺配置は、ボトムＢＧＡを標準ＢＧＡのモールドキャップよりかなり大きくすることを強制する。 Further, the peripheral arrangement of the solder balls is forced to significantly larger than the standard BGA mold cap bottom BGA. また、ソルダボールの周辺配置は全体的なパッケージサイズをも増大する（サイズはボールの列数およびボールピッチに応じて増大する）。 The peripheral arrangement of the solder balls increases also the overall package size (size increases with the number of columns and the ball pitch of the ball). 標準ＢＧＡでは、本体サイズはモールドキャップより約２〜３ｍｍも大きくすることができる。 Standard BGA, body size can also be increased to about 2~3mm than mold cap. さらに、ＰｏＰ構成のトップパッケージは、たとえそれがずっと少数の配線を持つ小さいチップを含む場合でも、ボトムパッケージに匹敵するサイズにしなければならない。 Further, the top package of the PoP configuration, even if it contains a small chip much with a small number of wires must be sized to match the bottom package. ボール取付け（例えばボールの追加列）用により大きい面積を提供するためにパッケージの設置面積を増大すると、特定の用途に対するサイズ制限を越えるかもしれず、いずれにしてもより長いワイヤボンドスパンおよびより大きい基板面積を必然的に伴い、それらは両方ともこれらのコンポーネントのコストを増大させる。 Increasing the footprint of the package to provide a larger area for ball attach (e.g. additional row of balls), Shirezu may exceed the size limit for a particular application, a longer wire bond spans and greater substrate Anyway entails area, they are both increases the cost of these components. パッケージ間の相互接続数の増加は、基板の電気接続内の経路選択を容易にするために、トップパッケージ基板が少なくとも２つの金属層（およびしばしば３層以上）を持つことを要求するかもしれない。 Increased number of interconnections between the packages, in order to facilitate the routing of the electrical connections of the substrate, may require to have top package substrate at least two metal layers (and often three or more layers) . 用途によっては、ＰｏＰ構成でボトムパッケージに２つのダイを積層することは、ボトムモールドキャップをいっそう厚くし、上述した問題を悪化させるので、非現実的であるかもしれない。 In some applications, laminating a two die bottom package in PoP configuration, and more thicker bottom mold cap, since exacerbates the problems described above, it may be impractical.
トップおよびボトムパッケージ基板の上向き面の間のワイヤボンドによるｚ相互接続を有する２層ＰｉＰモジュールの例は、例えば２００３年８月２日に出願された同時係属米国特許出願第１０／６３２，５４９号および２００３年１０月８日に出願された同時係属米国特許出願第１０／６８１，５７２号に開示されている。 Examples of two-layer PiP module having a z interconnection by wire bonds between the upward surface of the top and bottom package substrate, for example, co-pending U.S. patent application Ser. No. 10 / 632,549, filed August 2, 2003 and it is disclosed in co-pending US patent application Ser. No. 10 / 681,572, filed on October 8, 2003. ＰｉＰ構成では、トップパッケージはボトムパッケージと同一方向に向けることができ（すなわち、両方のパッケージ基板のダイアタッチ面が同一方向を向く）、あるいはトップパッケージはボトムパッケージに対して逆向きにすることができる（すなわち、それぞれのパッケージ基板のダイアタッチ面が互いの方向を向く）。 The PiP configuration, the top package may be directed to the bottom package in the same direction (i.e., the die attach surface of both of the package substrate faces is the same direction), or the top package may be reversed with respect to the bottom package possible (i.e., die-attach surface of each package substrate are in the direction of each other). 第２レベルの配線ソルダボールは、モジュールを例えばマザーボードのような下位回路構成と接続するために、ボトムパッケージ基板のランド面に設けられる。 Wire solder balls of the second level, in order to connect the module for example, a lower circuit configuration as a motherboard, is provided on the land surface of the bottom package substrate. トップパッケージが逆向きにされる構成では、ｚ相互接続ワイヤボンドは、トップ基板のランド面のワイヤボンド部を、ボトムパッケージ基板のダイアタッチ面の周辺に配置されたワイヤボンド部位と接続する。 In the configuration where the top package is reversed, z-interconnect wire bonds connect the wire bonding portion of the land surface of the top substrate, a wire bonding portion disposed around the die-attach surface of the bottom package substrate. トップおよびボトムパッケージが同様に向けられる場合、ｚ相互接続ワイヤボンドは、トップ基板のダイアタッチ面の周辺に配置されたワイヤボンド部位を、ボトムパッケージ基板のダイアタッチ面の周辺に配置されたワイヤボンド部位と接続する。 If the top and bottom package is oriented similarly, z-interconnect wire bonds are wire bonds sites are located in the periphery of the die attach surface of the top board, the wires were arranged around the die-attach surface of the bottom package substrate bond connecting to the site. どちらの構成でも、ワイヤボンドプロセスに対応するために、トップパッケージはボトムパッケージより小さく（ｚ相互接続を有する各周縁で少なくとも０．５ｍｍだけ狭くかつ／または短く）しなければならない。 In both configurations, in order to correspond to the wire bonding process, the top package must (at least 0.5mm only narrow and / or short in the peripheral having z interconnect) smaller than the bottom package.
ＰｏＰモジュールまたはＰｉＰモジュールは、トップパッケージおよびパッケージ間のワイヤボンド配線を全体的に被覆するようにオーバモールドすることによって完成する。 PoP module or PiP module is completed by overmolding to totally cover the wire bond interconnection between the top package and the package. ひとたびモジュールがオーバモールドされると、それ以上統合を行なうことはできない。 Once the module is over-molded, it is impossible to perform the integration more. すなわち、設計者は製品組立てレベルで（すなわち表面実装組立てフロアで）アセンブリを再構成する柔軟性を持たず、相手先商標製品製造供給者は、コスト削減のために様々な供給者からの様々なパッケージをうまく組み合わせることができない。 In other words, the designer has no flexibility reconstitution with product assembly level (i.e. surface mounted in an assembly floor) assembly, original equipment manufacturing suppliers, a variety from various suppliers to reduce costs It can not be combined successfully the package.
概要 本発明は、ダイおよび基板を含む第１パッケージを有し、かつ第１パッケージ上に積層された第２基板を有する半導体アセンブリに関する。 SUMMARY The present invention has a first package containing the die and the substrate, and a semiconductor assembly having a second substrate stacked on the first package. 第１パッケージは、第１パッケージ基板のダイアタッチ面に貼付されかつそれと電気的に相互接続された、少なくとも１つのダイを含む。 The first package, and are attached to die attach surface of the first package substrate therewith are electrically interconnected, comprising at least one die. 第１パッケージ基板のダイアタッチ面とは反対側の面は、基板の「ランド」面と呼ばれることがある。 The die attach surface of the first package substrate surface opposite, sometimes referred to as "land" plane of the substrate. ＬＧＡ基板とすることのできる第２基板は、第１パッケージ基板のダイアタッチ面と対面する第１面と、第１パッケージ基板のダイアタッチ面とは反対の方向を向く第２面（それは第２基板の「ランド」面とも呼ばれる）とを有する。 A second substrate which may be a LGA substrate includes a first surface facing the die attach surface of the first package substrate, the second surface and the die-attach surface of the first package substrate facing the opposite direction (which is the second and a also referred to as a "land" side of the substrate). したがって、基板の「ランド」面は互いに外方を向く。 Thus, the "land" side of the substrate facing away from each other. 第１パッケージおよび第２基板のｚ相互接続は、第１パッケージ基板および第２基板を接続するワイヤボンドによって行なわれる。 z interconnection of the first package and the second substrate is performed by the first package substrate and the second wire bonds connecting the substrates.
一般的に、本発明では、アセンブリは、第２パッケージ基板（アセンブリの片側）および第１パッケージ基板の一部分（アセンブリの反対側）が両方とも露出するように封止されるので、第２レベルの相互接続および追加コンポーネントとの相互接続を行なうことができる。 Generally, in the present invention, the assembly, because the portion of the second (one side of the assembly) package substrate and the first package substrate (the opposite side of the assembly) is sealed so as to expose both of the second level it can be performed interconnection with interconnection and additional components.
本発明の１態様では、第１パッケージは、マトリックス成形されソー分離されたＣＳＰのようなチップスケールパッケージ（ＣＳＰ）である。 In one aspect of the present invention, the first package is a chip scale package, such as a CSP which is a matrix formed saw separation (CSP). 第１パッケージと第２基板との間のｚ相互接続は、ＣＳＰのランド面の周縁領域のワイヤボンド部位と第２基板の第１面の周縁領域に周辺配置されたワイヤボンド部位との間のワイヤボンドによる。 z interconnection between the first package and the second substrate, between the wire bond sites are located near the peripheral region of the wire bond sites of the peripheral area of ​​the land surface of the CSP and the first surface of the second substrate by wire bond. ワイヤボンドのスパンを受け入れるために、第２基板はＣＳＰパッケージ基板より大きい（つまり幅広であるか長いか、あるいはその両方である）。 To accept the span of wire bonding, the second substrate is greater than CSP package substrate (or long or is wider words, or both). アセンブリ封止は第２基板の第１面の周縁領域を被覆し、ｚ相互接続ワイヤボンドおよびワイヤループ、ＣＳＰの縁部、ならびにＣＳＰのランド面の周縁領域を封入する。 Assembly sealing covers the peripheral area of ​​the first surface of the second substrate, z-interconnect wire bonds and wire loops, edges of the CSP, and enclosing the peripheral region of the land surface of the CSP. したがって、第２基板のランド面、および周縁領域内に位置するＣＳＰ基板のランド面の領域は両方とも、露出状態に残される。 Therefore, area of ​​the land surface of the CSP substrate located on the second land surface of the substrate, and the peripheral area are both left in the exposed state.
一部の実施形態では、ＣＳＰは積層ダイＣＳＰである。 In some embodiments, CSP is stacked die CSP. 一部の実施形態では、ＬＧＡは積層ダイＬＧＡである。 In some embodiments, LGA is stacked die LGA. 一部の実施形態では、ＣＳＰのダイはワイヤボンディングによってＣＳＰ基板と相互接続され、あるいはＣＳＰのダイはフリップチップ相互接続によってＣＳＰ基板と相互接続される。 In some embodiments, the CSP die is CSP substrate and interconnected by wire bonding, or CSP die is interconnected with CSP substrate by flip-chip interconnections. 一部の実施形態では、ＬＧＡのダイはワイヤボンド相互接続によってＬＧＡ基板と相互接続され、あるいはＬＧＡのダイはフリップチップ相互接続によってＬＧＡ基板と相互接続される。 In some embodiments, die LGA are interconnected with LGA substrate by wire bonds interconnect, or die LGA is interconnected with LGA substrate by flip-chip interconnections.
本発明の１つの一般的態様では、アセンブリのＣＳＰ面は第２レベル配線面である。 In one general aspect of the present invention, CSP surface of the assembly is a second-level wiring surface. すなわち、下位回路構成（例えばマザーボードのような）に対するアセンブリの第２レベル相互接続は、ＣＳＰ基板のランド面の露出領域のランドでソルダボール（または他の電気接続の手段）によって行なわれる。 That is, the second-level interconnection of the assembly for the lower circuitry (e.g. a motherboard like) is performed in the land of the exposed area of ​​the land surface of the CSP substrate by solder balls (or other means of electrical connection). したがって、ＬＧＡ基板の露出したランド面は、アセンブリ上に積層することのできる追加コンポーネントとの相互接続に利用可能である。 Thus, the exposed land surface of the LGA substrate are available for interconnection with additional components that can be stacked on the assembly. その上、さらなる態様では、本発明は、アセンブリの片側で露出している第２基板とアセンブリの反対側で露出しているＣＳＰパッケージ基板の一部分との両方を有し、かつＣＳＰパッケージ基板の露出部に形成される第２レベルの相互接続、および露出した第２パッケージ基板における１つまたはそれ以上の追加コンポーネントとの相互接続を含む、半導体アセンブリを特徴とする。 Moreover, in a further aspect, the present invention has both a portion of the CSP package substrate exposed on the opposite side of the second substrate and the assembly is exposed on one side of the assembly, and exposure of the CSP package substrate the second level of interconnects to be formed in parts, and interconnection with one or more additional components in the second package substrate exposed, wherein the semiconductor assembly. 一部の実施形態では、ヒートスプレッダが第２基板の露出したランド面上に取り付けられる。 In some embodiments, the heat spreader is mounted on the exposed land surface of the second substrate. 一部の実施形態では、追加コンポーネントは、積層ダイＢＧＡとすることのできるボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）パッケージ、または積層ダイＬＧＡとすることのできる追加ＬＧＡ、または積層ダイクワッドフラットパッケージ（ＳＤ In some embodiments, additional components, additional LGA or stacked die quad flat package (SD, capable of a ball grid array (BGA) package, which may be a stacked die BGA or a stacked die LGA, which
ＱＦＰ）とすることのできるクワッドフラットパッケージ（ＱＦＰ）、または積層ダイクワッドフラットパッケージ（ＳＤ ＱＦＮ）とすることのできるクワッドフラットノンリード（ＱＦＮ）パッケージもしくはリードフレームチップスケールパッケージ（ＬＦＣＳＰ）、またはオーバモールドすることのできるワイヤボンドダイ（もしくはワイヤボンドダイのスタック）、またはフリップチップダイ、または光センサパッケージ、または微小電気機械センサ（ＭＥＭＳ）パッケージのうちの１つまたはそれ以上を含み、追加コンポーネントは追加的に１つまたはそれ以上の受動デバイスを含むことができる。 Quad flat package that can be QFP) (QFP), or a stacked die quad flat package (quad flat non-leaded (QFN) package or lead frame chip scale package which can be a SD QFN) (LFCSP), or overmold includes one or more of the wire bond die (or a stack of wire bond die), or flip-chip die, or light sensor package or microelectromechanical sensor (MEMS) package, which can be, additional components added manner may include one or more passive devices. 一部の実施形態では、ヒートスプレッダが第２基板の露出したランド面上に取り付けられる。 In some embodiments, the heat spreader is mounted on the exposed land surface of the second substrate.
本発明の別の一般的態様では、アセンブリのＬＧＡ側は第２レベル配線側である。 In another general aspect of the present invention, LGA side of the assembly is a second-level wiring side. すなわち、下位回路構造（例えばマザーボードのような）に対するアセンブリの第２レベル相互接続は、ＬＧＡ基板のランド面の露出した領域のランドにおけるソルダボール（または他の電気接続の手段）によって行なわれる。 That is, the second-level interconnection of the assembly for the lower circuit structures (e.g., such as a motherboard) is performed by solder balls (or other means of electrical connection) in the land areas exposed land surface of the LGA substrate. したがって、ＣＳＰ基板の露出したランド面は、アセンブリ上に積層することのできる追加コンポーネントとの相互接続に利用可能である。 Thus, the exposed land surface of the CSP substrate is available for interconnection with additional components that can be stacked on the assembly. その上、さらなる態様では、本発明は、アセンブリの片側で露出している第２基板とアセンブリの反対側で露出しているＣＳＰパッケージ基板の一部分との両方を有し、かつＬＧＡパッケージ基板の露出部に形成される第２レベル相互接続、および露出したＣＳＰパッケージ基板における１つまたはそれ以上の追加コンポーネントとの相互接続を含む、半導体アセンブリを特徴とする。 Moreover, in a further aspect, the present invention has both a portion of the CSP package substrate exposed by the second substrate and the opposite side of the assembly which is exposed on one side of the assembly, and exposure of the LGA package substrate the second level interconnections are formed on the parts, and interconnection with one or more additional components in CSP package substrate exposed, wherein the semiconductor assembly. 一部の実施形態では、追加コンポーネントは、積層ダイＢＧＡとすることのできるボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）パッケージ、または積層ダイＬＧＡとすることのできるＬＧＡ、または積層ダイクワッドフラットパッケージ（ＳＤ In some embodiments, additional components, LGA can be a ball grid array (BGA) package, which may be a stacked die BGA or a stacked die LGA, or stacked die quad flat package (SD,
ＱＦＰ）とすることのできるクワッドフラットパッケージ（ＱＦＰ）、または積層ダイクワッドフラットパッケージ（ＳＤ ＱＦＮ）とすることのできるクワッドフラットノンリード（ＱＦＮ）パッケージもしくはリードフレームチップスケールパッケージ（ＬＦＣＳＰ）、またはオーバモールドすることのできるワイヤボンドダイ（もしくはワイヤボンドダイのスタック）、またはフリップチップダイ、または光センサパッケージ、または微小電気機械センサ（ＭＥＭＳ）パッケージのうちの１つまたはそれ以上を含み、追加コンポーネントは追加的に１つまたはそれ以上の受動デバイスを含むことができる。 Quad flat package that can be QFP) (QFP), or a stacked die quad flat package (quad flat non-leaded (QFN) package or lead frame chip scale package which can be a SD QFN) (LFCSP), or overmold includes one or more of the wire bond die (or a stack of wire bond die), or flip-chip die, or light sensor package or microelectromechanical sensor (MEMS) package, which can be, additional components added manner may include one or more passive devices. 一部の実施形態では、ヒートスプレッダがＬＧＡパッケージの露出したランド面上に取り付けられる。 In some embodiments, the heat spreader is mounted on the land surface that is exposed LGA package.
本発明の別の態様では、半導体アセンブリを作製するための方法は、好ましくは検査で「適正」と判定された分離ＣＳＰを提供するステップと、「適正」なＣＳＰのモールドキャップの表面に接着剤を塗布するステップと、第２基板を提供するステップと、「適正」なＣＳＰを反転し、反転されたＣＳＰを、接着剤が第２基板の第１面に接触する状態で第２基板の第１面上に配置するステップと、接着剤を硬化させるステップと、プラズマ洗浄を実行するステップと、ワイヤボンディングを行なって、第２基板の第１面とＣＳＰのランド面との間のｚ相互接続を形成するステップと、プラズマ洗浄を実行するステップと、成形作業を実行して基板の第１面、ｚ相互接続ワイヤボンドおよびワイヤループ、ＣＳＰの縁部、ならびにＣＳＰのラン In another aspect of the present invention, a method for making a semiconductor assembly preferably comprises providing a separation CSP it is determined as "proper" inspection "proper" a CSP of the adhesive to the surface of the mold cap applying a the steps of providing a second substrate, inverting the CSP of "proper", the CSP, which is inverted, the adhesive is of the second substrate in a state in contact with the first surface of the second substrate placing on one side, curing the adhesive, and performing a plasma cleaning, by performing wire bonding, z interconnection between the first surface and the CSP of the land surface of the second substrate forming, executing plasma cleaning, the first surface of the substrate by performing a molding operation, z-interconnect wire bonds and wire loops, edges of the CSP, and CSP orchid 面の周縁領域を封入し、第２基板の第２（「ランド」）面およびＣＳＰ基板のランド面の周縁領域内に位置する部分を露出したまま残すステップと、第２レベル配線ソルダボールをＣＳＰ基板の露出領域の部位に取り付けるステップと、（第２基板が帯状体または配列体として提供された場合）ソー分離して単位アセンブリを完成するステップとを含む。 Encapsulating the peripheral region of the surface, comprising the steps of: leaving exposed the second ( "land") surface and a portion located on the periphery in the region of the land surface of the CSP substrate of the second substrate, the second-level interconnect solder ball CSP comprising the steps of attaching to the site of the exposed region of the substrate, and a step to complete (if the second substrate is provided as a band or array) units assembly and saw separated.
一部の実施形態では、該方法はさらに、第２基板の露出したランド面に追加コンポーネントを貼付しかつ電気的に接続することを含む。 In some embodiments, the method further comprises affixed additional components to the exposed land surface of the second substrate and electrically connected. 単数または複数の追加コンポーネントは、積層型パッケージアセンブリの製造のさらなるステップとしてアセンブリ上に装着することができ、あるいは単数または複数の追加コンポーネントは、最終製品組立てフロアでアセンブリ上に装着することができる。 One or more additional components may be mounted on the assembly as an additional step in the manufacturing of the stacked package assembly or one or more additional components, it may be mounted on the assembly in the final product assembly floor.
本発明の別の態様では、半導体アセンブリを作製するための方法は、好ましくは検査で「適正」と判定された分離ＣＳＰを提供するステップと、「適正」なＣＳＰのモールドキャップの表面に接着剤を塗布するステップと、第２基板を提供するステップと、「適正」なＣＳＰを反転し、反転されたＣＳＰを、接着剤が第２基板の第１面に接触する状態で第２基板の第１面上に配置するステップと、接着剤を硬化させるステップと、プラズマ洗浄を実行するステップと、ワイヤボンディングを行なって、第２基板の第１面とＣＳＰのランド面との間のｚ相互接続を形成するステップと、プラズマ洗浄を実行するステップと、成形作業を実行して基板の第１面、ｚ相互接続ワイヤボンドおよびワイヤループ、ＣＳＰの縁部、ならびにＣＳＰのラン In another aspect of the present invention, a method for making a semiconductor assembly preferably comprises providing a separation CSP it is determined as "proper" inspection "proper" a CSP of the adhesive to the surface of the mold cap applying a the steps of providing a second substrate, inverting the CSP of "proper", the CSP, which is inverted, the adhesive is of the second substrate in a state in contact with the first surface of the second substrate placing on one side, curing the adhesive, and performing a plasma cleaning, by performing wire bonding, z interconnection between the first surface and the CSP of the land surface of the second substrate forming, executing plasma cleaning, the first surface of the substrate by performing a molding operation, z-interconnect wire bonds and wire loops, edges of the CSP, and CSP orchid 面の周縁領域を封入し、第２基板の第２（「ランド」）面およびＣＳＰ基板のランド面の周縁領域内に位置する部分を露出したまま残すステップと、第２レベル配線ソルダボールを第２（ＬＧＡ）基板の露出したランド面の部位に取り付けるステップと、（第２基板が帯状体または配列体として提供された場合）ソー分離して単位アセンブリを完成するステップとを含む。 Encapsulating the peripheral region of the surface, comprising the steps of: leaving exposed the second ( "land") surface and a portion located on the periphery in the region of the land surface of the CSP substrate of the second substrate, the second-level interconnect solder ball first comprising the steps of attaching to the site of the 2 (LGA) exposed land surface of the substrate, and a step to complete (if the second substrate is provided as a band or array) units assembly and saw separated.
一部の実施形態では、該方法はさらに、第２基板の露出したランド面に追加コンポーネントを貼付しかつ電気的に接続することを含む。 In some embodiments, the method further comprises affixed additional components to the exposed land surface of the second substrate and electrically connected. 本発明に係る積層型パッケージアセンブリは、コンピュータ、通信機器、ならびに消費者装置および産業用電子機器を作成するために使用することができる。 Stacked package assembly according to the present invention can be used to create computer, communications equipment, and electronic equipment consumer device and industrial.
本発明に係るアセンブリでは、第２基板がｚ相互接続のために第１面で露出したワイヤボンド部位およびアセンブリ検査および／または追加コンポーネントの相互接続のためにランド面で露出した部位を有する限り、第２基板は多種多様な基板のいずれかを含むことができる。 In the assembly according to the present invention, as long as it has a site where the second substrate is exposed at the land surface for interconnection wire bond sites and assembly inspection and / or additional components exposed by the first surface for z interconnection, the second substrate may comprise any of a wide variety of substrates. アセンブリは多種多様なＬＧＡ基板のいずれかを含むことができる。 Assembly can include any of a wide variety of LGA substrate. アセンブリはワイヤボンドパッケージおよび／またはフリップチップパッケージを含むことができる。 Assembly can include a wire bond package and / or flip-chip package. アセンブリは、アセンブリ内または上の１つまたはそれ以上のヒートスプレッダによって可能になる熱増強機能を含むことができる。 Assembly may include a thermal enhancement feature made possible by one or more of the heat spreader or on the assembly. アセンブリは、積層するか横に並べた２つ以上のダイをパッケージ内に有する１つまたはそれ以上のＢＧＡおよび／またはＬＧＡを含むことができる。 Assembly can include one or more of the BGA and / or LGA having two or more dies side by side or stacked in a package. アセンブリは１つまたはそれ以上のパッケージ用の電磁シールドを含むことができる。 Assembly can include one or more of the electromagnetic shielding for the package. アセンブリは、ｚ配線パッドが第１パッケージおよび第２基板の周辺領域のボンディングに利用可能であることを前提として、ラミネートまたはビルドアップまたはフレキシブルまたはセラミックなど、任意の基板を含むことができる。 Assembly, assuming that z interconnect pad is available bonding of the peripheral region of the first package and the second substrate, such as a laminate or build-up or flexible or ceramic, may comprise any substrate.
本発明は、薄型で設置面積の小さい積層型パッケージモジュールを生産するのに優れた製造可能性、高い設計柔軟性、および低コストを達成する。 The present invention has excellent manufacturability to produce small stacked package module footprint thin to achieve high design flexibility, and low cost.
ＣＳＰおよび基板は当業界の標準であり、最低コストおよび最大幅の選択の利用可能性が達成される。 CSP and the substrate are standard in the art, the availability of the selection of the lowest cost and maximum width is achieved. これは、積層するパッケージの選択、およびしたがってアセンブリに組み込むことのできる機能の種類にかなりの柔軟性をもたらす。 This provides considerable flexibility to the types of functions that can be incorporated package selection, and hence to the assembly to be laminated.
典型的な単一ワイヤボンドダイのＣＳＰの厚さは０．８ｍｍである。 Typical thickness of a single wire bond die CSP is 0.8 mm. 本発明に係るＣＳＰ上への第２基板の積重ねは、１０〜５０ミクロン範囲の仕上げ厚さを有する接着剤を使用して完成することができる。 Stacking the second substrate onto the CSP according to the present invention can be completed using an adhesive having a finished thickness of 10 to 50 micron range. この構造は、追加コンポーネント（パッケージまたはダイまたは受動デバイス）を積層するのに幅広く役立つプラットフォームを提供する。 This structure provides a wide range of useful platform to laminate the additional components (packages or die or passive devices). 本発明に係るアセンブリの設置面積は、スタックの最大チップサイズによって決定される。 Footprint of the assembly according to the present invention is determined by the maximum chip size of the stack. ワイヤボンドｚ配線は、基板の金属縁部に短絡することなくワイヤを受け入れるために、一般的にボトムＣＳＰを第２基板より約０．５ｍｍないし１．０ｍｍだけ小さくする必要がある。 Wire bond z wiring to accept wire without shorting to the metal edge of the substrate, generally from about 0.5mm absence from the second substrate bottom CSP it is necessary to minimize 1.0 mm. 選択されたボトムＣＳＰパッケージがトップ基板よりかなり小さい場合、ワイヤボンディングは、少なくとも８ｍｍ以上までのサイズ差を受け入れることができる。 If the bottom CSP packages selected much smaller than the top board, the wire bonding can accommodate size differences at least up to 8mm or more. したがって所与の選択されたＣＳＰに対し、これはＣＳＰよりかなり大きい設置面積を有するトップ基板の選択を可能にする。 Thus for a given selected CSP, which allows for selection of the top substrate having a footprint substantially greater than the CSP. これは、設計者がアセンブリ上に積層する追加コンポーネントを選択するのにかなりの柔軟性を提供する。 This provides considerable flexibility to select additional components designers laminated onto the assembly.
本発明に係る積層型パッケージアセンブリは、コンピュータ、通信機器、ならびに消費者装置および産業用電子機器を作成するために使用することができる。 Stacked package assembly according to the present invention can be used to create computer, communications equipment, and electronic equipment consumer device and industrial.
詳細な説明 本発明について、本発明の代替実施形態を示す図面を参照することによってさらに詳細に説明する。 Detailed description The present invention will be described in further detail by reference to the drawings showing an alternative embodiment of the present invention. 図面は、本発明の特徴および他の特徴および構造に対するそれらの関係を示す略図であり、縮尺通りではない。 The drawings are schematic representation of their relationship to features and other features and structures of the present invention, not to scale. 提示の明確さを向上するために、本発明の実施形態を示す図において、他の図面に示す要素に対応する要素の符号表示を特に全部繰り返してはいないが、全ての図でそれらは全部容易に識別することができる。 To improve the clarity of presentation, in the drawings showing an embodiment of the present invention, although not repeat especially all code display elements corresponding to elements shown in other drawings, readily total those all figures it can be identified.
本書の所々で、「水平」、「垂直」、「上」、「上面」、「下」、「上側」、「下側」、「トップ」、「ボトム」、「上方」、「下方」等のような相対的方向性の用語は、図に示す特徴の相対的方向性に関連して使用することができる。 In some places in this document, "horizontal", "vertical", "upper", "top", "bottom", "upper", "lower", "top", "bottom", "upper", "lower", etc. the relative orientation of terms such as may be used in conjunction with the relative orientation of the features shown in FIG. 理解される通り、本発明に係る様々なアセンブリは、使用中または処理中に、任意の方向性に維持することができる。 As will be appreciated, various assemblies of the present invention may be or during processing used to maintain an arbitrary direction.
本書で言及する、上述または下述の全ての特許および特許出願は、参照によって本書に援用する。 Mentioned in this document, all patents and patent applications above or below are incorporated herein by reference.
図１に目を向けると、第１（「ボトム」）パッケージおよび第１パッケージ上に積層された第２（「トップ」）基板を含み、パッケージおよび第２基板がワイヤボンディングによって相互接続された、本発明の１態様に係る半導体アセンブリの実施形態が略断面図で一般的に１に示されている。 Turning to FIG. 1, includes a second ( "top") substrate that is stacked on the first ( "bottom") package and the first on the package, the package and the second substrate are interconnected by wire bonding, embodiment of a semiconductor assembly according to one embodiment of the present invention is shown generally in 1 schematic cross-sectional view. 図１に示す実施形態では、ボトムパッケージ１００は従来のチップスケールパッケージ（「ＣＳＰ」）である。 In the embodiment shown in FIG. 1, the bottom package 100 is a conventional chip scale package ( "CSP"). したがって、この実施形態では、ボトムパッケージ１００は、少なくとも１つの金属層（「インタポーザ」と呼ばれることがある）を有するボトムパッケージ基板１１２上に取り付けられたダイ１１４を含む。 Thus, in this embodiment, the bottom package 100 includes a die 114 mounted on a bottom package substrate 112 having at least one metal layer (sometimes referred to as "interposer"). 基板は、例えば２〜６金属層を持つラミネート、または４〜８金属層を持つビルドアップ基板、または１〜２金属層を持つフレキシブルポリイミドテープ、またはセラミック多層基板を含め、様々な型のいずれかを使用することができる。 Substrate, including a build-up substrate or 1-2 flexible polyimide tape with a metal layer, or a ceramic multilayer substrate, with for example, a laminate with 2-6 metal or 4-8 metal layer, any of various types it can be used. 図１に実施例として示すボトムパッケージ基板１１２は、各々が適切な回路構成を提供するようにパターン形成されかつビア１２２を介して接続される、２つの金属層１２１、１２３を有する。 Bottom package substrate 112 shown as an example in Figure 1, each of which is connected through a pattern formed and vias 122 to provide appropriate circuitry, having two metal layers 121, 123. ダイは従来、図１に１１３で示され一般的にダイアタッチエポキシと呼ばれる接着剤を用いて、基板の表面に取り付けられ、図１の構成では、ダイが取り付けられる基板の面（「ダイアタッチ」面）を「上」面と呼ぶことができ、その面上の金属層は「上部」金属層と呼ぶことができるが、ダイアタッチ面は使用時に特定の方向性を持つ必要は無い。 Die Conventionally, using an adhesive called indicated generally die attach epoxy at 113 in FIG. 1, attached to a surface of the substrate, in the configuration of FIG. 1, the surface of the substrate onto which the die is attached ( "die attach" the surface) can be referred to as "upper" surface, the metal layer on that surface may be referred to as "upper" metal layer, the die attach surface need not have a particular orientation in use.
図１の第１ＣＳＰパッケージで、ダイは基板の上部金属層上のワイヤボンド部位にワイヤボンディングされて電気接続を確立する。 In the 1CSP package of FIG. 1, the die to establish electrical connections are wire-bonded to wire bond sites on the upper metal layer of the substrate. ダイ１１４およびワイヤボンド１１６は、周囲からおよび機械的応力からの保護を提供して取扱い作業を容易化しかつ第２パッケージをその上に積層することのできる第１パッケージ上面１２９を提供する成形コンパウンド１１７で、マトリックス成形およびソー分離によって封止される。 Die 114 and wire bonds 116, molding compound 117 to provide a first package top 129 capable of stacking the handling operations to facilitate and provide protection from the ambient and mechanical stresses and the second package thereon in, sealed by the matrix forming and saw separation. ボンディングパッド１１９は、例えばマザーボード（図示せず）の下位回路構造へのアセンブリの第２レベル相互接続のために、基板１１２の下部金属層１２３に設けられる。 Bonding pads 119, for example, for the mother board of the second-level interconnection of the assembly to the lower circuit structures (not shown) is provided in the lower metal layer 123 of the substrate 112. ソルダマスク１１５、１２７は、電気接続のために下にある金属のボンディング部位を露出させるように、例えばワイヤボンド１１６およびソルダボール３１８（図３に示すように）を結合するためにワイヤボンド部位およびボンディングパッドを露出させるように、金属層１２１、１２３上にパターン形成される。 Solder mask 115,127, the wire bond sites and bonding to bond to expose the bonding sites of the underlying metal, e.g. wire bonds 116 and solder balls 318 (as shown in FIG. 3) for electrical connection so as to expose the pad is patterned on the metal layer 121, 123.
依然として図１を参照すると、第１面および第２面を有する第２（「トップ」）基板１０は、基板誘電体１２および少なくとも１つの金属層を含む。 Still referring to FIG. 1, the second ( "top") substrate 10 having a first side and a second side comprises a substrate dielectric 12, and at least one metal layer. 様々な基板の型のいずれかを使用することができる。 It can be used any type of a variety of substrates. 図１に実施例として示す基板１０は、各々が適切な回路構成を提供するようにパターン形成されかつビア２２を介して接続される、２つの金属層２１、２３を有する。 Substrate 10 shown as an example in Figure 1, each of which is connected through a pattern formed and the via 22 to provide appropriate circuitry, having two metal layers 21 and 23. アセンブリの第１パッケージの方を向く第２基板の面は第１面と呼ばれ、 Surface of the second substrate facing the first package assembly is called the first surface,
反対側すなわち第２面または「ランド」面は、アセンブリの第１パッケージとは反対側を向く。 Opposite or second side or "land" surface, facing away from the first package assembly.
図１の実施形態の第２基板１０では、金属層２１、２３の上にソルダマスク１５、２７がパターン形成されて、下にある金属の電気接続用のボンディング部位、例えばワイヤボンド１１８を結合するためのワイヤボンド部位が露出する。 In the second substrate 10 of the embodiment of Figure 1, solder masks 15, 27 on the metal layer 21 and 23 are patterned, bonding sites for electrical connection of the metal under, for example, to couple the wire bonds 118 site of wire bonds are exposed.
トップ基板１０と第１パッケージ１００との間のｚ配線は、トップ基板の下向きの金属層（金属層２１）のトレースを第１パッケージ基板の下部金属層１２３のトレースと接続するワイヤボンド１１８を経由して行なわれる。 z wiring between the top substrate 10 and the first package 100 via wire bonds 118 to connect the downward metal layer of the top substrate traces (metal layer 21) and the trace of the lower metal layer 123 of the first package substrate It is carried out. 各ワイヤボンド１１８の１端は、トップ基板１２の金属層２１上のパッドの下向きの表面に電気的に接続され、各ワイヤボンドの他端は、第１パッケージ基板１１２の下部金属層１２３のパッドの下部表面に接続される。 One end of each wire bond 118 is electrically connected to the downward surface of the pad on the metal layer 21 of the top board 12, the other end of each wire bond, the lower metal layer 123 of the first package substrate 112 pads It is connected to the lower surface of the. ワイヤボンドは、参照によって本書に援用する例えば米国特許第５，２２６，５８２号に記載されているような、当業界で周知のいずれかのワイヤボンディング技術によって形成することができる。 Wire bonds, see as described in, for example, U.S. Pat. No. 5,226,582, incorporated herein by may be formed by a well-known one of the wire bonding technology in the art. パッケージツーパッケージのｚ配線ワイヤボンドが実施例として、トップ基板の下部金属層のパッドの表面上にビードまたはバンプを形成し、次いでワイヤを第１基板の下部金属層上のパッドに向かって引き込み、それをそこに融着することによって形成されたものとして、図１に示されている。 As z interconnection wire bonds embodiment of a package-to-package, a bead or bump formed on the surface of the pad of the lower metal layer of the top substrate and then pull toward the wire pads on the lower metal layer of the first substrate, as being formed by fusing it there is shown in FIG. 理解される通り、ワイヤボンドは逆方向に、すなわちビードまたはバンプを第１基板の下部金属層上のパッドの下部表面に形成し、次いでワイヤを第２基板の金属層上のパッドに向かって引き込み、それをそこに融着することによって形成することができる。 As will be appreciated, the wire bonds backward, i.e. to form a bead or bump on the lower surface of the first pads on the lower metal layer of the substrate, and then pull toward the wire to the second pads on the substrate of the metal layer it can be formed by fusing it there. 理解される通り、パッケージツーパッケージのｚ相互接続のためのワイヤボンディング戦略の選択は、積層基板の周縁部およびその上のボンディング表面の幾何学的配置に従って決定される。 As will be appreciated, selection of a wire bonding strategy for z interconnection of the package-to-package is determined according to the geometry of the peripheral portion and the bonding surface thereon the multilayer substrate. また、理解される通り、従来のワイヤボンディング機器では、ワイヤボンドキャピラリは上向きのボンドパッド上に下向きに打ち込み、したがってアセンブリは本発明では少なくともワイヤボンディング手順のために反転される。 Also, as will be appreciated, in the conventional wire bonding apparatus, the wire bonding capillary driving downwards on an upward bond pad, thus assembly is inverted at least for the wire bonding procedure in the present invention.
上に指摘した通り、第２（トップ）基板は、ワイヤボンド１１８のためにボンドパッドが露出されるトップパッケージ基板の第１面の周辺の領域を残してそれが上に取り付けられる第１パッケージモールドキャップの表面より大きい。 As pointed out above, the second (top) substrate, a first package mold it to leave the area around the first surface of the top package substrate on which the bond pads are exposed is mounted above for wire bonds 118 larger than the surface of the cap. トップ基板は（一般的に後で）パンチまたはソー分離される。 Top substrate is (generally later) punch or saw separation.
第１パッケージは、ボトムパッケージ基板のダイアタッチ面が成形物によって被覆されるように、（図１に示す実施例では）マトリックス成形されソー分離される（図１に示すように成形用の垂直壁が設けられる）。 The first package, as die-attach surface of the bottom package substrate is covered by a molded product (in the embodiment shown in FIG. 1) is the matrix formed is saw separated (vertical walls of molding as shown in FIG. 1 is provided). 第１パッケージ基板のダイアタッチ面における上部金属層内のボンドパッドは、ワイヤボンドによってダイに接続され、上部金属層は、ボトムパッケージ基板のランド面の下部金属層に接続され、ビアを介してさらに基板ダイアタッチ面に接続され、ボトムパッケージ基板のランド面の下部金属層は、ｚ相互接続ワイヤ１１８と接続するために周辺に配置されたボンドパッドを提供するようにパターン形成される。 Bond pads in the upper metal layer in the die-attach surface of the first package substrate is connected to the die by wire bonds, the upper metal layer is connected to the lower metal layer of the land surface of the bottom package substrate, further through vias connected to the substrate die attach surface, the lower metal layer of the land surface of the bottom package substrate is patterned to provide a bond pad disposed on the periphery for connection to z-interconnect wire 118.
本発明に係る構造は、アセンブリに組み立てる前にＣＳＰの予備検査を行なって、非適合パッケージを組立て前に拒絶し、それによって高い最終モジュール検査歩留まりを確実にすることが可能である。 Structure according to the present invention, performs a CSP preliminary inspection prior to assembly to the assembly, rejected prior to assembly of non-compliance package, it is possible thereby to ensure high final module test yields.
図１の積層パッケージの実施形態では、それぞれの基板上のｚ配線パッドは、基板の周縁の近くで金属層上に配設される。 In embodiments of the stacked package of Figure 1, z wiring pads on the respective substrates are arranged on the metal layer near the periphery of the substrate. ｚ配線パッドの配置および順序は一般的に、パッケージが積層されたときに、トップパッケージ基板上のｚ配線パッドがボトムパッケージ上の対応するｚ配線パッドのほぼ真上に重なるように構成される。 Arrangement and order of z interconnection pads generally when the package is stacked configured z wiring pads on the top package substrate overlaps substantially directly above the corresponding z wiring pads on the bottom package. 第２（トップ）基板１０は、基板の金属層の縁部に電気的に短絡することなくワイヤボンドに離間距離を持たせるために、第１（ボトム）パッケージ１００より大きい基板設置面積を持つことが好都合である。 The second (top) substrate 10, in order to have a distance to without wire bonds to electrically short the edges of the metal layer of the substrate, having a first (bottom) package 100 is greater than the substrate footprint it is convenient.
積層された第１パッケージおよび第２基板を接続するｚ配線ワイヤボンドがひとたび形成されると、ｚ配線ワイヤボンドを封入して保護し、かつ完成したアセンブリの機械的完全性を達成するために、アセンブリの封止１０７が形成される。 When z interconnection wire bonds connecting the first package and the second substrate are laminated is once formed, in order to achieve mechanical integrity protected by sealing z interconnection wire bonds, and the completed assembly, sealing 107 of the assembly is formed. アセンブリの封止１０７は第２基板の下向きの第１面の周縁領域を被覆し、ｚ相互接続ワイヤボンドおよびワイヤループならびにボトムパッケージの垂直壁および縁部を封入し、かつワイヤループ、およびワイヤボンドが接続されたワイヤボンドパッドを含め、ボトムパッケージ基板のランド面の周縁領域を被覆する。 Sealing 107 of the assembly covers the peripheral area of ​​the first surface of the downward of the second substrate, filled with vertical walls and edges of the z-interconnect wire bonds and wire loops and the bottom package, and a wire loop, and wire bonds There including the connected wire bond pads, it covers the peripheral area of ​​the land surface of the bottom package substrate. これは、第２レベル相互接続のために、ボトムパッケージ基板のランド面の領域を露出したまま残す。 This is because the second-level interconnect, leaving exposed the area of ​​the land surface of the bottom package substrate. 図３を参照すると、ソルダボール３１８は、基板の下部金属層上のボンディングパッド１１９上にリフローし、コンピュータのような最終製品の例えばマザーボード（図示せず）の下位回路構造への相互接続を達成する。 Referring to FIG. 3, the solder balls 318 reflow onto the bonding pads 119 on the lower metal layer of the substrate, achieve mutual connection to a lower circuit structure example a motherboard of a final product, such as a computer (not shown) to.
実施例として図１および３に示すように、モジュールはそれ自体、ソー分離することができる。 As shown in FIG. 1 and 3 as an example, the module itself, it is possible to saw the separation. 代替的に、モジュールはソー分離するのではなく、むしろ個別に成形することができる。 Alternatively, the module is not to saw the separation can be molded rather individually.
理解される通り、第１パッケージは、ワイヤボンディングではなく、むしろフリップチップでダイを第１パッケージ基板に相互接続することができる。 As will be appreciated, the first package is not a wire bonding, but rather can be interconnected die flip-chip on the first package substrate.
第１パッケージは、積層ダイパッケージとすることができる。 The first package may be a stacked die package. 図２は、実施例として、図２の例ではボトムパッケージが２つのワイヤボンドダイを有する積層ダイパッケージであることを除いては、一般的に図１と同様の半導体アセンブリ２を示す。 2, as an example, in the example of FIG. 2, except that a stacked die package bottom package has two wire bond dies, generally indicate similar semiconductor assembly 2 and FIG. 図２を参照すると、ボトムパッケージ１２０は従来の２ダイ積層ダイＣＳＰである。 Referring to FIG. 2, the bottom package 120 is a conventional second die stacked die CSP. パッケージ１２０で、第１ダイ１１４は、接着剤を用いて、基板１１２の（図１では上向きの）ダイアタッチ面に取り付けられ、第２ダイ１４４は、接着剤を用いて、第１ダイ１１４の（上向きの）ダイアタッチ面に取り付けられる。 In package 120, the first die 114 using an adhesive, attached to (in FIG. 1 upward) die-attach surface of the substrate 112, second die 144, with an adhesive, the first die 114 It is attached to the (upward) die-attach surface. 第１ダイ１１４および第２ダイ１４４は、それぞれワイヤボンド１１６、１４６によって、上部金属層１２１のボンド部位に電気的に接続される。 The first die 114 and second die 144 by wire bonds 116, 146, respectively, are electrically connected to the bond site of the upper metal layer 121. ダイ１１４、１４４およびワイヤボンド１１６、１４６はこの実施例では、周囲からおよび機械的応力からの保護を提供して取扱い作業を容易化しかつ第２基板をその上に積層することのできるボトム上部表面２２９を提供する成形コンパウンド２１７で、マトリックス成形およびソー分離によって封止される。 Die 114, 144 and wire bonds 116, 146 in this embodiment, a bottom upper surface which may be laminated to facilitate the handling operations to provide protection from the ambient and mechanical stresses and the second substrate thereon 229 molding compound 217 to provide, is sealed by the matrix forming and saw separation.
図２の実施例では、第２基板１０は図１の第２基板１０と実質的に同じである。 In the embodiment of FIG. 2, the second substrate 10 is substantially the same as the second substrate 10 of FIG. 積層パッケージアセンブリ２では、第２基板１０は、第１パッケージの成形物またはモールドキャップの対合される上部表面２２９と、第２基板の下向きの表面２１９との間に接着剤１０３を使用して、第１パッケージ１２０上に貼付される。 In the multilayer package assembly 2, a second substrate 10, using an upper surface 229 that is mated moldings or mold cap of the first package, the adhesive 103 between the downward surface 219 of the second substrate , it is affixed to the first package 120. ｚ相互接続ワイヤボンド２１８が形成される。 z-interconnect wire bonds 218 are formed. 積層された第１および第２パッケージを接続するｚ配線ワイヤボンドがひとたび形成されると、ｚ配線ワイヤボンドを封入して保護し、かつ完成したアセンブリの機械的完全性を達成するために、アセンブリ封止２０７が形成される。 When z interconnection wire bonds connecting the first and second packages are stacked is once formed, in order to achieve mechanical integrity protected by sealing z interconnection wire bonds, and the completed assembly, the assembly sealing 207 is formed. アセンブリ封止２０７は、第２基板の下向きの第１面の周縁領域を被覆し、かつｚ相互接続ワイヤボンドおよびワイヤループならびにボトムパッケージの垂直壁および縁部を封入し、かつワイヤループ、およびワイヤボンドが接続されたワイヤボンドパッドを含め、ボトムパッケージ基板のランド面の周縁領域を被覆する。 Assembly sealing 207, a peripheral region of the first surface of the downward of the second substrate covering and enclosing the vertical walls and edges of the z-interconnect wire bonds and wire loops and the bottom package, and a wire loop, and the wire including wire bond pad bond is connected to cover the peripheral area of ​​the land surface of the bottom package substrate. これは、ボトムパッケージ基板のランド面の領域を第２レベル相互接続のために露出したまま残す。 This leaves left exposed an area of ​​land surface of the bottom package substrate for a second level interconnect. ソルダボールは、露出した下部パッケージ基板の下部金属層上のボンディングパッド１１９上にリフローして、実施例として図３に示すように、コンピュータのような最終製品の例えばマザーボード（図示せず）の下位回路構造への相互接続を達成する。 Solder balls is reflowed on the bonding pads 119 on the lower metal layer of the lower package substrate exposed, as shown in FIG. 3 as an example, the lower, for example a motherboard of the final product, such as a computer (not shown) to achieve the interconnection to the circuit structure.
代替的実施形態では、第２基板の露出面は第２レベル相互接続に備える。 In an alternative embodiment, the exposed surface of the second substrate is provided to the second-level interconnect. 実施例として、図４に示す実施形態は、アセンブリをマザーボードのような下位回路構造に接続するために、金属層２３上のパッド４１９に取り付けられた第２レベル配線ソルダボール４１８を有する。 As an example, the embodiment shown in Figure 4, to connect the assembly to the lower circuit structure such as a motherboard, with the second-level interconnect solder ball 418 attached to pad 419 on the metal layer 23. このような実施形態では、第１パッケージ基板の露出部は、パッケージ、ダイ、または受動デバイスのような追加コンポーネントを積層するために利用可能である。 In such embodiments, the exposed portion of the first package substrate is available to the stacked package, additional components, such as a die or passive devices. しかし、第１パッケージ基板の露出部は第２パッケージ基板より限定された領域を有し、第１パッケージ側で行なうことのできる相互接続の数が限定される。 However, the exposed portion of the first package substrate has a region defined from the second package substrate, the number of interconnections is limited which can be performed in the first package side. さらに、第１パッケージ基板のランド面の周縁領域を被覆するアセンブリ成形物２０７の部分は、ワイヤボンド１１８のループ高さ（さらに許容差）を受け入れるのに充分な厚さでなければならない。 Furthermore, part of the assembly molding 207 that covers the peripheral area of ​​the land surface of the first package substrate, the loop height of the wire bonds 118 must be sufficiently thick to (further tolerances) accept. 一般的に、ワイヤループ部分の成形物の厚さは約５０μｍから約２００μｍの範囲である。 Generally, the thickness of the molded product of wire loop portion is in the range of about 50μm to about 200 [mu] m. ワイヤループの端部が第１パッケージのランド面のパッドにステッチされるように、反転ワイヤボンディングを使用する場合、ワイヤループの高さは実際にはわずか約３５μｍであり、したがってそのような実施形態では、周縁領域で約１００μｍもの小さい成形物の厚さを達成することができる。 As the ends of the wire loop is stitched to the pad of the land surface of the first package, when using an inverted wire bonding, the wire loop height is only about 35μm in practice, thus such embodiments so it is possible to achieve a thickness of about 100μm smaller moldings in the peripheral region. フォワードワイヤボンディングを使用する場合、約１ミルの厚さを有するワイヤを形成する現在利用可能なワイヤボンディング技術を使用すると、ボール（またはバンプ）上のワイヤループの高さは通常約１００μｍ以上になるので、より大きいモールド高さが要求される。 When using the forward wire bonding, using currently available wire bonding technique to form a wire having a thickness of about 1 mil, ball (or bumps) on the height of the wire loop becomes more typically about 100μm since, larger mold height is required.
これは事実上第１パッケージ基板の露出領域の周囲に低い壁を立設し、第１パッケージ基板のランド面上に積層することのできるデバイスの寸法および構成を制限することができる。 This can limit the size and configuration of the device capable of standing the lower wall around the exposed region virtually first package substrate, stacked on the land surface of the first package substrate. 第１パッケージ基板のランド面の露出領域で第２レベル相互接続が行なわれる、例えば図３ の３に示す実施形態は、例えば図７Ｂおよび８Ｂに示すように、アセンブリ上にずっと大きい追加コンポーネントを積層することが可能である。 The second level interconnect at the exposed area of the land surface of the first package substrate is performed, for example, the embodiment shown in 3 of FIG. 3, for example, as shown in FIGS. 7B and 8B, stacked much larger additional components on the assembly it is possible to.
第２パッケージ基板のランド面で第２レベル相互接続が行なわれる、図４ の４に示す実施形態は、例えば図１６および１７に示される。 Second level interconnection is made at the land surface of the second package substrate, the embodiments shown in 4 of FIG. 4 is shown for example in FIGS. 16 and 17. 下でさらに詳述するように、１つまたはそれ以上の追加コンポーネントを、封止のキャビティ内の第１パッケージ基板のランド面上に取付け、それと電気的に接続することができる。 As described in further detail below, one or more additional components, mounted on the land surface of the first package substrate in the sealing of the cavity and at the same can be electrically connected.
図５Ａおよび５Ｂは、図１に１１２で示すように適切な第１パッケージ基板のランド面およびダイアタッチ面をそれぞれ示す略平面図である。 5A and 5B are schematic plan views showing respectively the land surface and the die attach surface of a suitable first package substrate as shown at 112 in FIG. 1. 図５Ａを参照すると、ランド面の表面の大部分はソルダマスクで被覆され、それによって、金属層の部位がソルダマスクの開口によって露出される箇所を除き、下にあるパターン形成された金属層は目立たなくなる。 Referring to FIG. 5A, the majority of the surface of the land surface is coated with a solder mask, thereby except where portions of the metal layer is exposed by the opening of the solder mask becomes inconspicuous is patterned metallic layer under . ソルダマスクの開口は、基板表面の中央領域に配列されたボールパッド（例えば５３）、および基板の縁部５２付近の周縁領域に配列されたボンドフィンガ（例えば５６）を含め、基板のランド面のパターン形成された金属層の部位を露出させる。 Opening of the solder mask, including ball pads arranged in a central region of the substrate surface (e.g. 53), and bond fingers arranged in the peripheral area near the edge 52 of the substrate (e.g. 56), the pattern of the land surface of the substrate exposing a portion of the formed metal layer. ソルダマスクによって目立たなくなるのは、ボールパッド５３およびボンドフィンガ５６を様々な接続し、かつ／またはボールパッド５３をビア（例えば５２２）と接続する金属層のトレース（例えば５２３）である。 Is becoming less noticeable by the solder mask, a ball pads 53 and connect a variety of bond fingers 56, and / or ball pads 53 a via (e.g., 522) and connected to the metal layer of traces (e.g., 523). それは、基板のランド面のパターン形成された金属層のトレースを、基板のダイアタッチ面のパターン形成された金属層のトレースと電気的に接続する。 It traces patterned metal layer of the land surface of the substrate, to trace electrically connected to the patterned metal layer of the die-attach surface of the substrate.
上述の通り、アセンブリ封止は、ボンドパッド５６およびパッド５６に形成されたワイヤループを被覆する。 As described above, the assembly seal covers the wire loops formed on the bond pad 56 and the pad 56. 封止は基板のランド面で、図５Ａに破線５８で示される周縁領域に制限されるので、周縁封止によって界接される第１パッケージ基板のランド面の領域、すなわち破線５８内の領域は、アセンブリ成形物の形成後、露出したまま残される。 Sealing the land surface of the substrate, because it is limited to the peripheral region indicated by the broken line 58 in FIG. 5A, the land surface area of ​​the first package substrate is Sakaise' by peripheral sealing, i.e. the region in the broken line 58 after the formation of the assembly molding is left exposed. したがって、ボールパッド５３は、追加デバイスの取付けに利用可能であり（例えば図４に示す通り）、あるいはより好ましくは、アセンブリから下位回路構造へのｚレベル相互接続に利用可能である（例えば図３に示す通り）。 Thus, the ball pad 53 is available for mounting additional devices (as shown in FIG. 4, for example), or, more preferably, is available to the z-level interconnection to the lower circuit structure from the assembly (e.g., FIG. 3 as shown in). 組立て前に、または組立て前にパッケージを検査するために、または希望するならば、第２レベル配線ソルダボールを取り付ける前に、パッケージアセンブリを検査するために、ボールパッド５３はテストプローブ部位として追加的に利用可能である。 Prior to assembly, or to inspect the package before assembly, or if desired, additional before attaching the second-level interconnect solder ball, to inspect the package assembly, ball pads 53 as test probe site it is available in. 封止された周縁領域は、ボンドフィンガの長さ、ボンドフィンガまでのトレースの長さ、およびソーストリートの幅の和によって決定される幅（図５ＡのＭＷ）を有する。 Sealed peripheral regions has a length of the bond fingers, the length of the traces to the bond fingers, and width determined by the sum of the width of the saw street to (MW in Figure 5A). 加えて、一部のモールドフラッシュは基板表面の周縁部の内縁（図５Ａの破線５８）に現われることがある。 In addition, part of the mold flash may appear to the inner edge of the peripheral portion of the substrate surface (the broken line 58 in FIG. 5A). 基板が帯状体または配列体の中の１つとして設けられる場合、第１パッケージのソー分離中に縁部の一部の基板材料がソー幅まで失われる。 If the substrate is provided as one of the band or array, a portion of the substrate material of the edge during saw separation of the first package is lost until saw width. 一般的に、ボンドフィンガの長さは約２５０μｍであり、フィンガトレースの長さは約５０μｍであり、成形樹脂ブリードの許容量は約５００μｍとすることができる。 In general, the length of the bond fingers is about 250 [mu] m, the length of the finger trace is about 50 [mu] m, the allowable amount of the molding resin bleed may be about 500 [mu] m. ソーは一般的に約５０μｍを消費する。 So consume typically about 50 [mu] m.
実際問題として、ボールは潰れるときに相互に接触したり互いに接近し過ぎたりしてはならないので、ボールパッド５３の個数および配置はボールの公称直径に依存する。 In practice, because the ball must not too close to each other or to contact each other when collapsing, number and arrangement of ball pads 53 depends on the nominal diameter of the ball. また、実際問題として、ボールパッド５３のサイズおよび近接性は、トレースの作製の分解能、および特にソルダマスク開口の限界によって制限される。 Further, in practice, the size and proximity of the ball pads 53 is limited resolution of the fabrication of the trace, and in particular by the limits of solder mask opening. 典型例では、ボールパッドは直径が約２８０μｍの略円形であり、約５００μｍの中心間距離で正方形または長方形配列状に配列される。 In a typical example, a ball pad is a substantially circular with a diameter of about 280 .mu.m, they are arranged in a square or rectangular array shape at a center-to-center distance of about 500 [mu] m. （隣接ソルダマスク開口の最も近い縁間の距離は一般的に中心間距離の約０．２０倍以上である）。 (The distance between the nearest edge of the adjacent solder mask opening is generally about 0.20 times the center-to-center distance).
ダイが取り付けられた第１パッケージ基板のダイアタッチ面が、図５Ｂに図示されている。 Die-attach surface of the first package substrate die is attached is illustrated in Figure 5B. ダイ１１４は、能動側を上向きにして、基板のダイアタッチ面に貼付される。 Die 114, and the active side up, it is affixed to the die-attach surface of the substrate. この例では、ダイは正方形を画定する４辺を有する。 In this example, the die has four sides defining a square. ワイヤボンドパッド５１は、ダイの４辺付近に列状に配設される。 Wire bond pad 51 is disposed in a row near the four sides of the die. 基板のランド面と同様に、特にボンドフィンガ（例えば５４）の列（この例ではダイの各辺に沿って１列ずつ）を含め、金属層上の部位がソルダマスクの開口によって露出される箇所を除き、ダイアタッチ面の表面の大部分はソルダマスクによって被覆される。 Like the land surface of the substrate, in particular including bondfingers column (e.g. 54) (one row along each side of the die in this example), a portion where part of the metal layer is exposed by the opening of the solder mask except, most of the surface of the die attach surface is covered by a solder mask. ワイヤ１１６はダイパッド５１をボンドフィンガ５４と接続する。 Wire 116 connects the die pads 51 and bond fingers 54. ソルダマスクによって目立たなくなるのは、ボンドフィンガ５４をビア（例えば５２２）に接続する金属層のトレース（例えば５２１）である。 Is becoming less noticeable by the solder mask, a trace of the metal layer connecting the bonding fingers 54 to the via (e.g., 522) (e.g., 521). それは、基板のダイアタッチ面のパターン形成された金属層のトレースをランド面のパターン形成された金属層のトレースと電気的に接続する。 It connects the traces of the patterned metal layer of the die-attach surface of the substrate and the electrical traces of the patterned metal layer of the land surface. したがって、第１パッケージダイはワイヤを介して第１パッケージ基板のダイアタッチ面の金属層のトレースに接続され、かつビアを介してランド面の金属層のトレースおよびｚ配線ワイヤボンドフィンガに接続される。 Therefore, it is connected to the first package die is connected to the traces of the metal layer of the die-attach surface of the first package substrate through the wire, and the trace and z interconnection wire bonds fingers of the metal layer of the land surface through the vias . ｚ配線ワイヤは、第１パッケージ基板のランド面のボンドフィンガを第２パッケージ基板のダイアタッチ面のボンドフィンガに接続する。 z interconnection wire connects the bond fingers of the land surface of the first package substrate to bond fingers of the die attach surface of the second package substrate.
図６Ａおよび６Ｂは、図１に１０で示すように適切な第２基板の第２面および第１面をそれぞれ示す略平面図である。 6A and 6B is a schematic plan view showing respective second surface and the first face of a suitable second substrate as shown at 10 in Figure 1. 図６Ａを参照すると、ランド面の表面の大部分はソルダマスクで被覆され、それによって、金属層の部位がソルダマスクの開口によって露出される箇所を除き、下のパターン形成された金属層は目立たなくなる。 Referring to Figure 6A, the majority of the surface of the land surface is coated with a solder mask, thereby except where portions of the metal layer is exposed by the opening of the solder mask, the patterned metal layer below becomes inconspicuous. ソルダマスクの開口は、基板表面の中央領域に配列されたボールパッド（例えば６３）を含め、基板のランド面のパターン形成された金属層の部位を露出させる。 Opening of the solder mask, including ball pads arranged in a central region of the substrate surface (e.g. 63) to expose a portion of the patterned metal layer of the land surface of the substrate. ソルダマスクによって目立たなくなるのは、ボールパッド６３をビア（例えば６２２）に接続する金属層のトレース（例えば６２３）である。 Is becoming less noticeable by the solder mask, a trace of the metal layer connecting the ball pad 63 to the via (e.g., 622) (e.g., 623). 該ビアは、基板のランド面のパターン形成された金属層のトレースを、基板の第１面のパターン形成された金属層のトレースと電気的に接続する。 The vias, traces of the patterned metal layer of the land surface of the substrate, connecting traces and electrically the first surface patterned metal layer of the substrate.
上述の通り、第２基板のランド面は、アセンブリ封止後に完全に露出したまま残される。 As described above, the land surface of the second substrate is left completely exposed after assembly sealing. したがって、図６Ａの第２基板の図は実質的にアセンブリの表面の図である。 Accordingly, illustration of the second substrate in FIG. 6A is a diagram of the surface of the substantially assembly. したがって、ボールパッド６３はアセンブリから下位回路構造へのｚレベル相互接続に利用可能であり（例えば図４に示す通り）、あるいはより好ましくは、追加デバイスの取付けに利用可能である（例えば図３に示す通り）。 Thus, the ball pad 63 is available for z-level interconnection to the lower circuit structure from the assembly (as shown in FIG. 4, for example), or, more preferably, is available for mounting additional devices (e.g., in Figure 3 as shown). 組立て前にパッケージを検査するために、かつ希望するならば、第２レベル配線ソルダボールを取り付ける前に、パッケージアセンブリを検査するために、ボールパッド６３はテストプローブ部位として追加的に利用可能である。 To inspect prior to assembly of the package, and if desired, before attaching the second-level interconnect solder ball, to inspect the package assembly, ball pads 63 are additionally available as test probe site .
任意選択的に、かつ用途によっては好ましくは、第２基板のランド面のボールアタッチパッドは、従来の検査ソケットを使用してアセンブリの検査を容易化するために使用することができる。 Optionally, and in some applications preferably, the ball attach pads of the land surface of the second substrate can be used to facilitate the inspection of the assembly using a conventional test socket. アセンブリのそのような検査は、例えば第２基板をトップ基板として取り付けた後で、しかしアセンブリ全体の成形物の形成前に、またはｚ配線ワイヤボンディングの前に、実行することができる。 Such examination of the assembly, for example after installing a second substrate as a top board, but before the formation of the molded product of the entire assembly, or in front of the z interconnection wire bonding can be performed. 製造の様々な段階のいずれかで本発明の構成に従って容易化される検査は、仕様に適合しないコンポーネントのさらなる処理の可能性を著しく低減することができる。 Is facilitated according to the construction of the present invention in any of various stages of production inspection, can significantly reduce the likelihood of further processing of components that do not meet specifications.
第２基板のダイアタッチ面が図６Ｂに示されている。 Die-attach surface of the second substrate is shown in Figure 6B. 第２基板のランド面と同様に、特に基板の縁６２付近の周縁領域に配列されたｚ配線ボンドフィンガ（例えば６６）を含め、金属層の部位がソルダマスクの開口によって露出される箇所を除き、第１面の表面の大部分はソルダマスクによって被覆される。 Like the land surface of the second substrate, in particular including the z wiring bondfingers arranged in the peripheral area near the edge 62 of the substrate (e.g. 66), except where the site of the metal layer is exposed by the opening of the solder mask, most of the first surface of the surface is covered by a solder mask. ソルダマスクによって目立たなくなるのは、基板の第１面にパターン形成された金属層のトレースをランド面にパターン形成された金属層のトレースと電気的に接続するビア（例えば６２２）をｚ配線ボンドフィンガ６６に接続する、金属層のトレース（例えば６２１）である。 Is becoming less noticeable by the solder mask, z wire bond fingers 66 a via (e.g., 622) connecting the traces of the patterned metal layer on the first surface of the substrate electrically to the traces of the patterned metal layer on the land surface It connects to a trace of the metal layer (e.g., 621).
第２基板のｚ配線パッド（ボンドフィンガ）６６は、第２パッケージ基板１２の第１面の周縁部に位置する金属層の領域をパターン形成することによって形成される。 z interconnect pads (bond fingers) 66 of the second substrate is formed by forming regions patterned metal layer located on the periphery of the first surface of the second package substrate 12. 周縁部は、マトリックス成形されソー分離されたＣＳＰ第１パッケージの場合、ＣＳＰパッケージ成形物２１７と実質的に同一である、積層第１パッケージ基板１１２の設置面積を超えて延びる。 Peripheral portion, if the saw separated CSP first package is the matrix formed, is substantially the same as the CSP package moldings 217, extends beyond the footprint of the stacked first package substrate 112. この設置面積は図６Ｂにパッケージフットプリント６８を示す破線によって示される。 The footprint is indicated by the dashed line showing the package footprint 68 in FIG. 6B. 周縁部の幅は約１ｍｍ未満とすることができ、ワイヤボンディングに適切な離間距離を提供するために、周縁部の幅は約０．２ｍｍより大きいことが好ましいかもしれない。 The width of the peripheral portion may be less than about 1 mm, in order to provide the appropriate separation distance for wire bonding, the width of the peripheral portion it may be preferably greater than about 0.2 mm. 名目上、一部の実施形態では、周縁部は約０．５ｍｍである。 Nominally, in some embodiments, the peripheral portion is about 0.5 mm.
上述の通り、第２基板の第１面のｚ配線ボンドフィンガは第１パッケージ基板の第１面の金属層のトレースによって、ビアを経由して、ランド面の金属層のトレースおよびｚ配線ワイヤボンドフィンガに接続され、アセンブリ上に積層された追加デバイスまたは下位基板（第２レベル相互接続）へのアセンブリの相互接続が行なわれる。 As described above, z wire bond fingers of the first surface of the second substrate by the trace of the metal layer of the first surface of the first package substrate, through vias, traces and z interconnection wire bonds of the metal layer of the land surface is connected to the finger, the assembly interconnects to additional devices or lower substrate stacked on the assembly (second level interconnect) is made. ｚ配線ワイヤは第２パッケージ基板の第１面のボンドフィンガを第１パッケージ基板のランド面のボンドフィンガに接続し、第１パッケージダイは適宜、トレース、ワイヤ、およびビアを経由して第１パッケージ基板のランド面のパッドに相互接続され、下位基板（第２レベル相互接続）またはアセンブリ上に積層された追加デバイスへのアセンブリの相互接続が行なわれる。 z interconnection wire connects the bond fingers of the first surface of the second package substrate to the bond fingers of the land surface of the first package substrate, the first package die appropriately, first package via traces, wires, and vias are interconnected to pads of the land surface of the substrate, the assembly interconnects to additional devices stacked on the lower substrate (second level interconnect) or the assembly is carried out. この方法で、第１パッケージのダイは要望通りに、完成したアセンブリの頂面および底面で、第１パッケージ基板および第２基板のランド面の露出パッドに相互接続される。 In this way, the die of the first package as desired, at the top and bottom surfaces of the completed assembly, are interconnected to the exposed pads of the land surface of the first package substrate and the second substrate.
図に示唆する通り、パッケージ基板間のｚ相互接続を受け入れるために、第２基板は必然的に第１パッケージ基板より大きい設置面積を有する。 Street suggests the figure, in order to accommodate the z interconnection between the package substrate, the second substrate has a necessarily greater footprint first package substrate. 図示した実施例では、ｚ配線はパッケージの４辺全部に沿って配設され、したがって第２パッケージは幅および長さの両方とも第１パッケージより大きい。 In the illustrated embodiment, z wire is disposed along the four sides all packages, thus the second package is greater than the first package, both width and length. 理解される通り、本発明に係る一部のアセンブリでは、ｚ相互接続は４辺全部より少ない縁で、例えば１辺だけに沿って、または２つの対向する辺に沿って、ボンドフィンガ間で行なうことができる。 As will be appreciated, in some of the assembly according to the present invention, z interconnect with less edge than all four sides, for example, along only one side, or along two opposite sides, performed between bondfingers be able to. そのような実施形態では、（第２基板のより大きいダイがより大きい設置面積を必要としなければ）、第２パッケージは１方向のみ第１パッケージより大きく（長くまたは広幅に）する必要がある。 In such embodiments, (unless require larger footprint larger than the die of the second substrate), the second package is required to be larger than the first package in one direction only (the long or wide).
第１パッケージは、多種多様な機能のいずれかを持つことができる。 The first package may have any of a wide variety of functions. 例えば、ＣＳＰパッケージはＤＳＰ、ＡＳＩＣ、ＧＰＵとすることができ、ＣＳＰパッケージはフラッシュ、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭのようなメモリとすることができる。 For example, CSP packages can be DSP, ASIC, and GPU, CSP package may be flushed, DRAM, a memory such as SRAM.
本発明のこの態様に係るフリップチップボトムパッケージのプロセッサチップは、例えばＡＳＩＣ、ＧＰＵ、またはＣＰＵ、多くの場合ＡＳＩＣとすることができる。 Processor chip of the flip chip bottom package according to this aspect of the invention, for example ASIC, GPU or CPU,, it is possible to often ASIC. ボトムパッケージがメモリパッケージである場合、それは積層ダイメモリパッケージとすることができる。 If the bottom package is a memory package, it may be a stacked die memory package. 遮蔽フリップチップダイアップボトムパッケージは、特に高速の用途、特に移動通信用途のようにＲＦ周波数処理に適している可能性がある。 Shielding flip-chip die-up bottom package is likely to be particularly suitable for RF frequency processing as fast applications, especially mobile communications applications.
本発明に係るさらに別の構成では、追加パッケージをアセンブリの利用可能な（露出した）基板表面に、好ましくは第２パッケージ基板の露出したランド面に取り付けることができる。 In yet another configuration according to the present invention, the available (exposed) surface of the substrate assembly additional packages can preferably be attached to the land surface of the exposed second package substrate.
一部の実施形態では、追加パッケージはアセンブリの第２パッケージ基板の露出したランド面上に取り付けられる。 In some embodiments, additional packages are mounted on the exposed land surface of the second package substrate assembly. そのような実施形態では、例えば図１または２に示すアセンブリは、例えば図７Ａないし１３に示すように、追加機能を有するコンポーネントをその上に積層するのに有用なプラットフォームを提供することができる。 In such embodiments, for example, the assembly shown in FIG. 1 or 2, for example, as shown in FIG. 7A to 13, it is possible to provide a useful platform for stacking the components with additional functionality thereon. 第２パッケージ基板は完全に露出しているので、任意の多種多様なコンポーネント（ダイまたはパッケージ）の構成およびサイズを受け入れることができ、アセンブリとコンポーネントの適合性のために必要なことは、露出した第２パッケージ基板上のトレースを、追加コンポーネントが受け入れられるように、適切に経路選択することだけである。 Since the second package substrate is completely exposed, it can accept a configuration and size of any of a wide variety of components (die or package), it necessary for compatibility assemblies and components, exposed the traces on the second package substrate, so that additional components are accepted, but only by appropriately routing.
例えば、図７Ａおよび７Ｂに示すように、ボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）パッケージは、図３に関連して上述した通り構成されたアセンブリ上に取り付けることができる。 For example, as shown in FIGS. 7A and 7B, a ball grid array (BGA) package may be mounted on assembly constructed as described above in connection with FIG. 図７Ａで、配線ソルダボール７１８を有するＢＧＡパッケージ７１０は、第２パッケージ１０基板のランド面と整列してその上に取り付けられ、ソルダボールは金属層２３内のボールパッド上にリフローしてモジュール７０を形成する。 In Figure 7A, BGA package 710 having a wiring solder balls 718 mounted thereon in alignment with the second package 10 land surface of the substrate, the solder ball module 70 and reflowed onto ball pads in the metal layer 23 to form. ここでＢＧＡ設置面積はアセンブリのそれより小さい。 Here BGA footprint is smaller than that of the assembly. 図７Ｂに示すモジュール７２では、ＢＧＡ７２０の設置面積はアセンブリのそれより大きく、ボールアレイはより多くの配線ソルダボールを有し、したがってそれは第２パッケージ１０基板上で、より多くのボールパッドを占有する。 In module 72 shown in FIG. 7B, the footprint of BGA720 is greater than that of the assembly, the ball array has more wire solder balls, so it in the second package 10 on the substrate, occupying more ball pads . また、図７Ｂの実施例では、ＢＧＡは積層ダイパッケージであり、図７ＡではＢＧＡは単一ダイパッケージである。 In the embodiment of FIG. 7B, BGA is stacked die package, BGA in FIG. 7A is a single die package.
また、例えば、図８Ａおよび８Ｂに示す通り、追加ランドグリッドアレイ（ＬＧＡ）パッケージは、図３に関連して上述した通り構成されたアセンブリ上に取り付けることができる。 Further, for example, as shown in FIGS. 8A and 8B, additional land grid array (LGA) package may be mounted on assembly constructed as described above in connection with FIG. 図８Ａで、ランド配線８１８を有するＬＧＡパッケージ８１０は、第２パッケージ１０基板のランド面と整列されてそれに取り付けられ、ランド配線は金属層２３内のパッド上にリフローして、モジュール８０が形成される。 In Figure 8A, LGA package 810 having a land line 818, is aligned with the second package 10 land surface of the substrate attached thereto, land lines are reflowed onto the pad in the metal layer 23, the module 80 is formed that. ここでＬＧＡ設置面積はアセンブリのそれより小さい。 Here LGA footprint is smaller than that of the assembly. 図８Ｂに示すモジュール８２では、ＬＧＡ８２０の設置面積はアセンブリのそれより大きく、アレイはより多くのランド配線を有し、したがってそれは第２パッケージ１０基板上でより多くのパッドを占有する。 In module 82 shown in FIG. 8B, the footprint of LGA820 is greater than that of the assembly, the array has more land lines, so it occupies more pads in the second package 10 on the substrate. また、図８Ｂの実施形態ではＬＧＡは積層ダイパッケージであり、図８Ａでは、ＬＧＡは単一ダイパッケージである。 Moreover, LGA in the embodiment of FIG. 8B is a stacked die package, in FIG. 8A, LGA is a single die package.
図７Ａおよび８Ａに示すように、より大きい追加パッケージが積層型パッケージアセンブリ上に取り付けられる構成は、例えば第１パッケージ１０にプロセッサを含み、かつ追加パッケージ７２０または８２０としてメモリパッケージを含むことができる。 As shown in FIGS. 7A and 8A, configuration larger additional package is mounted on the stacked package assembly includes a processor for example, the first package 10, and can include a memory package as an additional package 720 or 820. アセンブリ内のＣＳＰ１００および第２基板１０の設置面積の最小サイズは主として、第１パッケージ内のダイの寸法によって決定され、これは一般的にダイの機能に関係する。 The minimum size of the footprint of CSP100 and the second substrate 10 in the assembly are primarily determined by the dimensions of the die in the first package, which is generally related to the function of the die. ＡＳＩＣは例えばかなり小さいものにすることができ、異なるプロセッサはかなり異なるサイズとすることができる。 The ASIC can be intended for example rather small, different processors may be quite different sizes. 他方、メモリダイは比較的大きくすることができる。 On the other hand, it can be memory die is relatively large. 例えばデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）パッケージは、一般的に１２×１２ｍｍから１６×１６ｍｍの範囲の設置面積を有する。 For example, a digital signal processor (DSP) package generally have a footprint in a range of 16 × 16 mm from 12 × 12 mm. 他方、メモリパッケージは例えば、一般的に８×１０ｍｍから１８×１８ｍｍの範囲の設置面積を有する。 On the other hand, the memory package has a footprint range, for example, generally from 8 × 10 mm of 18 × 18 mm. したがって、図３のアセンブリがアセンブリの第１パッケージ１０内にＤＳＰを含み、アセンブリ３に対し１６×１６ｍｍの設置面積が確立される場合、製造者は顧客の仕様に従って、より小さいＬＧＡメモリパッケージ（例えばモジュール８０をもたらす図８ＡのＬＧＡパッケージ ８１０）またはより大きいＬＧＡメモリパッケージ（例えばモジュール８２をもたらす図８Ｂの８２０）のいずれかを選択することができる。 Therefore, include DSP in the first package 10 assembly of the assembly of FIG. 3, if the relative assembly 3 footprint of 16 × 16 mm is established, according to the manufacturer's customer specifications, smaller LGA memory package (e.g. it is possible to select one of Figure 8A LGA package 810) or greater LGA memory packages leading to module 80 (e.g., 820 in Figure 8B to provide a module 82). したがって、図７Ａ、７Ｂ、８Ａ、８Ｂのような実施形態の場合、製造者はアセンブリプラットフォームを、機能（メモリ容量および速度；メモリ型）に応じかつ様々な供給者からのコストに応じて選択されたメモリＢＧＡまたはＬＧＡとうまく組み合わせることができる。 Thus, in the embodiment as shown in FIG. 7A, 7B, 8A, 8B, manufacturers assembly platform, function (memory capacity and speed; memory type) are selected in accordance with the cost from depending on and various suppliers It was can be combined well with the memory BGA or LGA.
他の追加コンポーネントまたはデバイスをアセンブリ上に取り付けることができ、必要なことは、コンポーネントからの電気的相互接続を受け入れるように、第２基板のランド面を適切に経路選択するだけである。 Can be attached to other additional components or devices on the assembly, that is required is to accept electrical interconnections from the component, it is only proper that routes the land surface of the second substrate. 図９は、一般的に図３と同様に構成された半導体アセンブリ上に取り付けられ、受動デバイス９６を随伴する、積層ダイクワッドフラットパッケージ９００を有するモジュール９０を示す。 Figure 9 is generally mounted on the semiconductor assembly constructed similarly to FIG. 3, accompanied by passive device 96, shows the module 90 with a stacked die quad flat package 900. 図１０は、一般的に図３と同様に構成された半導体アセンブリ上に取り付けられ、受動デバイス１０６を随伴する、積層ダイクワッドフラットノンリード型リードフレームチップスケールパッケージ１０００を有するモジュール１０２を示す。 Figure 10 is generally mounted on the semiconductor assembly constructed similarly to FIG. 3, accompanied by passive devices 106, shows a module 102 having a stacked die quad flat non-leaded leadframe chip scale package 1000. 図１１は、一般的に図３と同様に構成された半導体アセンブリ上に取り付けられ、受動デバイス１１０６を随伴する、ワイヤボンドダイ１１００を有するモジュール１１０を示す。 Figure 11 is generally similar mounted on the configured semiconductor assembly and FIG. 3, accompanied by passive devices 1106, shows a module 110 having a wire bond die 1100. ダイおよびワイヤは、封止樹脂をシリンジ分注することによって形成される、いわゆる「グロップトップ」封止によって被覆される。 Die and wires, a sealing resin is formed by dispenses the syringe content, it is covered by a so-called "Guroppu top" seal. 図１２は、一般的に図３と同様に構成された半導体アセンブリ上に取り付けられ、受動デバイス１２０６を随伴する、フリップチップマウントダイ１２００を有するモジュール１２４を示す。 Figure 12 is generally similar mounted on the configured semiconductor assembly and FIG. 3, accompanied by passive devices 1206, shows a module 124 which has a flip-chip mount die 1200. アンダーフィルはフリップチップ配線を保護する。 Underfill to protect the flip chip wiring. 図１３は、一般的に図３と同様に構成された半導体アセンブリ上に取り付けられ、受動デバイス１３０６を随伴する、画像形成装置とすることのできる光センサパッケージ１３００を有するモジュール１３０を示す。 Figure 13 is generally similar mounted on the configured semiconductor assembly and FIG. 3, accompanied by passive devices 1306, shows a module 130 having an optical sensor package 1300 which may be an image forming apparatus. 光は、矢印１３２０によって示されるように透明なカバーまたはレンズ１３０２を通過して、ワイヤボンド光センサダイの能動面に到達する。 Light passes through the transparent cover or lens 1302 as indicated by arrow 1320, to reach the active surface of the wire bonding light sensor die.
図１４は、第２パッケージ基板のランド面に実装されたヒートスプレッダ１４００を有する、一般的に図３に示す半導体アセンブリを含むアセンブリ１４０を示す。 Figure 14 includes a heat spreader 1400 mounted on the land surface of the second package substrate, generally exhibit assembly 140 including the semiconductor assembly shown in FIG.
他の実施形態では、追加パッケージは、アセンブリ封止のキャビティ内でアセンブリの第１パッケージ基板のランド面の露出領域に取り付けられる。 In other embodiments, additional packages are attached to the exposed area of ​​the land surface of the first package substrate assembly in the assembly sealed cavity. これらの実施形態では、図４に示すように第２基板のランド面上に第２レベル相互接続を持つ、図１または２のアセンブリは、例えば図１６ないし２４に示すように、追加機能を有するコンポーネントをその上に積層するのに有用なプラットフォームを提供することができる。 In these embodiments, with the second level interconnection on the land surface of the second substrate as shown in FIG. 4, as shown in the assembly of FIG. 1 or 2, for example, Figures 16 24, having the additional features it is possible to provide a useful platform for stacking the components thereon. 図４のプラットフォームを使用する実施形態では、第１パッケージ基板のトレースは、追加コンポーネントを受け入れるように適切に経路指定しなければならない。 In embodiments using a platform of FIG. 4, the trace of the first package substrate, must be properly routed to accept additional components.
例えば、図１６に示す通り、ボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）パッケージは、図４に関連して上述したように構成されたアセンブリ上に取り付けることができる。 For example, as shown in FIG. 16, a ball grid array (BGA) package may be mounted on the assembly constituted as described above in connection with FIG. 図１６では、配線ソルダボール７１８を有するＢＧＡパッケージ７１０は、第１パッケージ１００の基板のランド面の露出領域と整列してその上に取り付けることができ、ソルダボールは金属層１２３内のボールパッド上にリフローして、モジュール１６０を形成する。 In Figure 16, BGA package 710 having a wiring solder balls 718, aligned with the exposed area of ​​the land surface of the substrate of the first package 100 can be mounted thereon, the solder balls on the ball pads in the metal layer 123 by reflowing to form a module 160. また、例えば図１７に示す通り、追加ダイは、図４に関連して上述したように構成されたアセンブリ上に、フリップチップのように取り付けて電気的に接続することができる。 Further, for example, as shown in FIG. 17, the additional die, related to on assembly constructed as described above in FIG. 4, it can be electrically connected to mounted as a flip chip. 図１７で、フリップチップ１２００はキャビティ内で、第１パッケージ１００の基板のランド面の露出領域と整列してそれに取り付けられ、パッド１２３に接続されてモジュール１７０を形成する。 In Figure 17, the flip-chip 1200 within the cavity, in alignment with the exposed area of ​​the land surface of the substrate of the first package 100 attached thereto, is connected to the pad 123 to form a module 170. また、例えば図１８に示す通り、図４に関連して上述したように構成されたアセンブリ上に、追加受動デバイスを取り付けて電気的に接続することができる。 Further, for example, as shown in FIG. 18, associated to on assembly constructed as described above in FIG. 4, it may be electrically connected by attaching an additional passive devices. 図１８で、受動デバイス１８２はキャビティ内で、第１パッケージ１００の基板のランド面の露出領域上に取り付けられ、パッド１２３に接続されてモジュール１８０を形成する。 In Figure 18, the passive device 182 in the cavity, mounted on the exposed area of the land surface of the substrate of the first package 100 is connected to pad 123 to form a module 180. また、例えば図１９に示す通り、図４に関連して上述したように構成されたアセンブリ上に、積層ダイクワッドフラットパッケージを取り付けて電気的に接続することができる。 Further, for example, as shown in FIG. 19, on the configured assemblies as described above in connection with FIG. 4, it may be electrically connected by attaching a stacked die quad flat package. 図１９で、積層ダイクワッドフラットパッケージ９００はキャビティ内で、第１パッケージ１００の基板のランド面の露出領域上に取り付けられ、パッド１２３に接続されてモジュール１９０を形成する。 In Figure 19, stacked die quad flat package 900 in the cavity, mounted on the exposed area of the land surface of the substrate of the first package 100 is connected to pad 123 to form a module 190. また、例えば図２０に示す通り、図４に関連して上述したように構成されたアセンブリ上に、追加ダイを取り付けてワイヤボンディングによって電気的に接続することができる。 Further, for example, as shown in FIG. 20, associated to on assembly constructed as described above in FIG. 4, it can be electrically connected by wire bonding mounting additional die. 図２０で、ダイ１１００はキャビティ内で能動面を上向きにして、第１パッケージ１００の基板のランド面の露出領域上に取り付けられ、ワイヤボンドによってパッド１２３に接続されて２００を形成する。 In Figure 20, the die 1100 is in the upward active surface in the cavity, it mounted on the exposed area of ​​the land surface of the substrate of the first package 100 to form a 200 is connected to the pad 123 by wire bonds. また、例えば図２１に示す通り、一般的に図４に関連して上述したように構成されたアセンブリ上に、積層ダイクワッドフラットノンリード型リードフレームチップスケールパッケージ１０００が取り付けられる。 Further, for example, as shown in FIG. 21, in general in connection with Figure 4 on configured assemblies as described above, stacked die quad flat non-leaded leadframe chip scale package 1000 is mounted. 図２１で、積層ダイクワッドフラットノンリード型リードフレームＣＳＰ１０００はキャビティ内で、第１パッケージ１００の基板のランド面の露出領域上に取り付けられ、パッド１２３に接続されて２１０を形成する。 In Figure 21, stacked die quad flat non-leaded leadframe CSP1000 within the cavity, mounted on the exposed area of ​​the land surface of the substrate of the first package 100 to form a 210 is connected to the pad 123. また、例えば図２２に示す通り、一般的に図４に関連して上述したように構成された積層型パッケージアセンブリ上に、画像形成装置とすることのできる光センサパッケージ１３００が取り付けられる。 Further, for example, as shown in FIG. 22, generally associated to the configured stacked package assembly as described above in FIG. 4, the optical sensor package 1300 which may be an image forming device is attached. 図２２で、光センサパッケージ１３００はキャビティ内で、第１パッケージ１００の基板のランド面の露出領域上に取り付けられ、パッド１２３に接続されて２２０を形成する。 In Figure 22, an optical sensor package 1300 within the cavity, mounted on the exposed area of ​​the land surface of the substrate of the first package 100 to form a 220 is connected to the pad 123. 光は、矢印１３２０によって示されるように透明なカバーまたはレンズ１３０２を介して、ワイヤボンド光センサダイの能動面に到達する。 Light through a transparent cover or lens 1302 as indicated by arrow 1320, to reach the active surface of the wire bonding light sensor die. また、例えば図２３に示す通り、一般的に図４に関連して上述したように構成された積層型パッケージアセンブリ上に、画像形成装置とすることのできる光センサダイが取り付けられる。 Further, for example, as shown in FIG. 23, the generally 4 in connection with the configured stacked package assembly as described above, the optical sensor die is mounted which can be an image forming apparatus. 図２３で、ダイはワイヤボンドによってパッド１２３に接続されてモジュール２３０を形成する。 In Figure 23, the die to form a connected to the pad 123 module 230 by wire bonds. 透明なカバーまたはレンズ１４０２は、アセンブリ封止１０７上に取り付けられたフレーム１４０４によって支持される。 A transparent cover or lens 1402 is supported by a frame 1404 mounted on the assembly sealing 107. 光は、矢印１４２０によって示されるように透明なカバーまたはレンズ１４０２を介して、ワイヤボンド光センサダイの能動面に到達する。 Light through a transparent cover or lens 1402 as indicated by arrow 1420, to reach the active surface of the wire bonding light sensor die.
図２４に示す通り、キャビティアセンブリ封止２０７は、図２３に示す積層型パッケージアセンブリ上に取り付けられかつそれと電気的に接続された光センサダイの厚さを受け入れるように構成され、かつ寸法が決定され、また透明なカバーまたはレンズ２４０２は、アセンブリ封止２０７内の凹部内に取り付けられた外周シール２４０４によって支持される。 As shown in FIG. 24, the cavity assembly sealing 207 is configured to receive the thickness of the multilayer mounted on the package assembly and therewith electrically connected optical sensor die shown in FIG. 23, and the dimensions are determined and a transparent cover or lens 2402 is supported by peripheral seal 2404 mounted in a recess in the assembly seal 207.
理解される通り、本発明はその全ての様々な態様で、第１（ＣＳＰ）パッケージおよびＣＳＰパッケージ上に積層された第２基板を有し、かつ第１パッケージ基板と第２基板との間にワイヤボンディングｚ配線を有するアセンブリであって、第２基板のランド面が露出され、かつ第１（ＣＳＰ）パッケージのランド面の一部分が露出されるように封止されたアセンブリを特徴とする。 As will be appreciated, the present invention provides all of its various aspects, a second substrate stacked on the first (CSP) packages and CSP packages, and between the first package substrate and the second substrate an assembly having a wire bonding z wiring, land surface of the second substrate is exposed, and a portion of the land surface of the 1 (CSP) package and said sealed assembly to be exposed.
さらに、アセンブリは、多種多様な追加コンポーネントのいずれかと組み合わせるためのプラットフォームを構成する。 Furthermore, the assembly constitutes a platform for combination with any of a wide variety of additional components. したがって、様々な構成で、アセンブリの第２レベル相互接続が一方の基板（好ましくは第１パッケージ基板）のランド面で行なわれ、１つまたはそれ以上の追加コンポーネントが他方の基板（好ましくは第２基板）のランド面上に積層される。 Thus, in various configurations, the second level interconnection of the assembly is carried out at the land surface of one substrate (preferably the first package substrate), one or more additional components other substrate (preferably the second It is laminated on the land surface of the substrate). 追加コンポーネントは製造者が製品組立てフロアで選択することができ、既製コンポーネントの中から選択することができる。 Additional components may be the manufacturer's selected product assembly floor, it can be selected from ready-made components.
本発明の半導体アセンブリは、例えばコンピュータ、携帯通信装置、消費者製品のような多種多様な用途のいずれかに使用することができる。 The semiconductor assembly of the present invention, for example, a computer, a portable communication device can be used for any of a wide variety of applications such as consumer products.
本発明に係る半導体アセンブリは、コンピュータ、ならびに例えば電気通信分野の消費者装置および産業用電子機器を作製するために使用することができる。 The semiconductor assembly according to the present invention can be used to produce computer, as well as, for example a consumer device and industrial electronics telecommunications. 本発明は、高い最終検査歩留まりで２つ以上の半導体を薄型で最小設置面積のパッケージに組み立てることに備える。 The present invention comprises two or more semiconductor with a high final test yields to be assembled in a package of minimum footprint thin. 個々のパッケージの構成は、それらがアセンブリに組み立てられる前に検査を行なって、受入可能な適正なパッケージコンポーネントだけが組立てに使用されることを確実にし、したがって高い組立て歩留まりが確保されることを可能にする。 Arrangement of individual packages, they perform the inspection before being assembled in the assembly, allowing only acceptable proper package component to ensure that it is used in the assembly, therefore high assembly yield is ensured to.
本発明は、設計の柔軟性、特に選択された機能を有するコンポーネントの選択における柔軟性をもたらし、標準パッケージの使用を可能にし、特注設計の必要性を軽減し、コストを削減する。 The present invention provides flexibility in the selection of components with design flexibility, features that have been specifically selected, allows the use of standard package, reducing the need for custom design, reduce costs.
本発明で使用するためのＣＳＰを作製し、かつパッケージ基板の経路選択を行なうためのプロセスの手順は、当業界で充分に確立されている。 Step in the process for produce a CSP for use in the present invention, and performs routing of the package substrate, it is well established in the art.
組立てプロセスは、本発明の様々な態様に係る構成に対して同様である。 Assembly process is similar to the configuration according to various aspects of the present invention. 一般的にプロセスは、第２基板を好ましくは基板の帯状体またはマトリックスとして提供するステップと、ＣＳＰパッケージ基板および少なくとも１つのダイを含む（マトリックス成形されソー分離されたＣＳＰのような）ＣＳＰを提供するステップと、ＣＳＰパッケージをＬＧＡに対して反転させるステップと、ＣＳＰパッケージの成形物の表面に接着剤を塗布するステップと、ＣＳＰを反転させ、基板の表面に接着剤が接触するように、反転したＣＳＰを第２基板上に載置するステップと、接着剤を硬化させるステップと、ＣＳＰ基板と第２基板との間にｚ配線を形成するステップとを含む。 Typically processes, provides the steps of providing, a CSP package substrate and at least one die (such as a CSP which is a matrix formed saw separation) CSP the second substrate is preferably a strip or matrix of the substrate the method comprising the steps of reversing the CSP packages for LGA, applying an adhesive to the surface of the molded product of CSP packages, by inverting the CSP, such that the adhesive on the surface of the substrate are in contact, inverted including by the steps of placing a CSP on the second substrate was, curing the adhesive, and forming a z wiring between the CSP substrate and the second substrate.
パッケージは組立て前に検査することができ、検査で「適正」と判断された第１パッケージだけが組立てモジュールに使用されるように、性能および信頼性の要件を満たさないパッケージは廃棄することができ、有利である。 Package can be inspected prior to assembly, so that only the first package that is determined to be "proper" in the inspection is used to assemble the module, packages that do not meet the performance and reliability requirements may be discarded , it is advantageous. ＣＳＰの検査は当業界で充分に確立されており、一般的にはソルダボールパッドへの接触を評価することによって行なわれる。 CSP inspection are well established in the art, it is generally carried out by evaluating the contact to the solder ball pads. 完成したアセンブリは、ＢＧＡの検査と同様の仕方で検査することができる。 The completed assembly can be tested in a manner similar to BGA inspection.
図１５は、例えば図３に示すような積層型パッケージアセンブリの組立てのためのプロセスを示す流れ図である。 Figure 15 is a flow diagram illustrating a process for assembling the stacked package assembly as shown in FIG. 3, for example. ステップ１５０２で、基板の非分離帯状体が提供される。 In step 1502, the non-separation strip of the substrate. ステップ１５０４で、分離されたチップスケールパッケージが提供される。 In step 1504, a chip scale package has been separated is provided. 分離されたＣＳＰパッケージは成形物によって保護され、好ましくは検査され（＊）、「適正」と識別される。 Separated CSP packages are protected by the molding, it is preferably inspected (*), identified as "proper". ステップ１５０６で、「適正」な分離ＣＳＰパッケージの成形物の上部表面に接着剤が分注される。 In step 1506, the adhesive on the upper surface of the "proper" molding of the separation CSP package is dispensed. ステップ１５０８で、ピックアンドプレース操作が実行され、「適正」なＣＳＰパッケージが反転され、帯状体の基板上に載置される。 In step 1508, the pick-and-place operation is performed, CSP packages "proper" is inverted and placed on the substrate of the strip. したがって接着剤は、第１パッケージ成形物の表面と基板の第１表面との間に位置する。 Thus the adhesive is located between the surface and the first surface of the substrate of the first package molding. ステップ１５１０で接着剤が硬化する。 Adhesive cures at step 1510. ステップ１５１２でプラズマ洗浄作業がステップ１５１４の準備として実行され、ステップ１５１４で、ＣＳＰのランド面のワイヤボンド部位と第２基板の第１面との間にワイヤボンドｚ相互接続が形成される。 Plasma cleaning operation at step 1512 is executed in preparation for step 1514, in step 1514, wire bond z interconnected between the site of the wire bond land surface of the CSP and the first surface of the second substrate. ステップ１５１６で、追加的プラズマ洗浄を実行することができ、それに続いてステップ１５１８で積層型パッケージアセンブリの成形物が形成される。 In step 1516, it is possible to perform additional plasma cleaning, molding the stacked package assembly in step 1518 is formed subsequently. 成形装置は、成形コンパウンドがｚ相互接続ワイヤループを封止し、かつ成形コンパウンドがＣＳＰのランド面の内部領域に侵入するのを防止することができるように構成される。 Forming apparatus is configured to be able to mold compound seals the z-interconnect wire loop, and the molding compound is prevented from entering the interior area of ​​the land surface of the CSP. ステップ１５２０で、第２レベル配線ソルダボールがＣＳＰのランド面の露出した内部領域に取り付けられる。 In step 1520, the second-level interconnect solder balls are attached to the internal area of ​​the exposed land surface of CSP. ステップ１５２２で、完成したアセンブリが検査され（＊）、ソー分離によって帯状体から分離され、その後の使用のためにパッケージに実装される。 In step 1522, the completed assembly is inspected (*), is separated from the strip by the saw separated, is mounted on the package for subsequent use.
図２５は、例えば図４に示す積層型パッケージアセンブリの組立てのためのプロセスを示す流れ図である。 Figure 25 is a flow diagram illustrating a process for assembling the stacked package assembly shown in FIG. 4, for example. ステップ２５０２で、基板の非分離帯状体が提供される。 In step 2502, the non-separation strip of the substrate. ステップ２５０４で、分離されたチップスケールパッケージが提供される。 In step 2504, a chip scale package has been separated is provided. 分離されたＣＳＰパッケージは成形物によって保護され、好ましくは検査され（＊）、「適正」と識別される。 Separated CSP packages are protected by the molding, it is preferably inspected (*), identified as "proper". ステップ２５０６で、ＣＳＰの成形物上に接着剤が分注される。 In step 2506, the adhesive on the forming of the CSP is dispensed. ステップ２５０８で、ピックアンドプレース操作が実行され、「適正」なＣＳＰパッケージが反転され、基板上に載置される。 In step 2508, the pick-and-place operation is performed, CSP packages "proper" is inverted and placed on the substrate. ステップ２５１０で接着剤が硬化する。 Adhesive cures at step 2510. ステップ２５１２でプラズマ洗浄作業がステップ２５１４の準備として実行され、ステップ２５１４で、ＣＳＰのランド面のワイヤボンド部位とＬＧＡ基板との間にワイヤボンドｚ相互接続が形成される。 Plasma cleaning operation at step 2512 is executed in preparation for step 2514, in step 2514, wire bond z interconnected between the wire bond sites and LGA substrate land surface of CSP is formed. ステップ２５１６で、追加的プラズマ洗浄を実行することができ、それに続いてステップ２５１８で積層型パッケージアセンブリの成形物が形成される。 In step 2516, it is possible to perform additional plasma cleaning, molding the stacked package assembly in step 2518 is formed subsequently. 成形装置は、成形コンパウンドがｚ相互接続ワイヤループを封止し、かつ成形コンパウンドがＣＳＰのランド面の内部領域に侵入するのを防止することができるように構成される。 Forming apparatus is configured to be able to mold compound seals the z-interconnect wire loop, and the molding compound is prevented from entering the interior area of ​​the land surface of the CSP. ステップ２５２０で、第２レベル配線ソルダボールが基板の露出したランド面に取り付けられる。 In step 2520, the second-level interconnect solder balls are attached to the exposed land surface of the substrate. ステップ２５２２で、完成したアセンブリが検査され（＊）、ソー分離によって帯状体から分離され、その後の使用のためにパッケージに実装される。 In step 2522, the completed assembly is inspected (*), is separated from the strip by the saw separated, is mounted on the package for subsequent use.
理解される通り、本発明に係るプロセスの様々なステップの個々のステップは、本書に記載した方法に従って、従来の作製設備の実質的に従来の技術を用いて、本書に記載したように単純な変形を加えて実行することができる。 As will be appreciated, the individual steps of the various steps of the process according to the present invention, according to the methods described herein, using essentially the prior art conventional fabrication equipment, simple as described herein it can be performed by adding the deformation. 必要になる従来の技術のそのような変化および従来の作製装置の変形は、過度の実験無しに本書の説明を用いて達成することができる。 Such changes in the prior art require and variations of the conventional manufacturing apparatus can be achieved by using the description herein without undue experimentation.
他の実施形態は、請求項に記載される。 Other embodiments are described in the claims.
本発明の１態様に係る半導体アセンブリの実施形態の略断面図である。 It is a schematic sectional view of an embodiment of a semiconductor assembly according to one embodiment of the present invention. 本発明の別の態様に係る半導体アセンブリの実施形態の略断面図である。 It is a schematic sectional view of an embodiment of a semiconductor assembly in accordance with another aspect of the present invention. 本発明の別の態様に係る半導体アセンブリの実施形態の略断面図である。 It is a schematic sectional view of an embodiment of a semiconductor assembly in accordance with another aspect of the present invention. 本発明の別の態様に係る半導体アセンブリの実施形態の略断面図である。 It is a schematic sectional view of an embodiment of a semiconductor assembly in accordance with another aspect of the present invention. 図３に示した本発明の実施形態に使用するのに適した配列の本発明の実施形態に係るＣＳＰ基板のランド面を示す略平面図である。 It is a schematic top view of the land surface of the CSP substrate according to an embodiment of the present invention the sequences suitable for use in embodiments of the present invention shown in FIG. 図３に示した本発明の実施形態に使用するのに適した配列の本発明の実施形態に係るＣＳＰ基板の、ダイが取り付けられた状態のダイアタッチ面を示す略平面図である。 Of CSP substrate according to an embodiment of the present invention the sequences suitable for use in embodiments of the present invention shown in FIG. 3 is a schematic top view of the die attach surface in the state in which the die is attached. 図３に示した本発明の実施形態に使用するのに適した配列の本発明の実施形態に係る第２基板のランド面を示す略平面図である。 It is a schematic top view of the land surface of the second substrate according to an embodiment of the present invention the sequence suitable for use in embodiments of the present invention shown in FIG. 図３に示した本発明の実施形態に使用するのに適した配列の本発明の実施形態に係る第２基板の第１面を示す略平面図である。 It is a schematic top view of the first surface of the second substrate according to an embodiment of the present invention the sequence suitable for use in embodiments of the present invention shown in FIG. アセンブリ上に積層されたＢＧＡを各々含む、本発明の実施形態に係る半導体アセンブリの略断面図である。 Each containing BGA stacked on the assembly, a schematic cross-sectional view of a semiconductor assembly according to an embodiment of the present invention. アセンブリ上に積層されたＢＧＡを各々含む、本発明の実施形態に係る半導体アセンブリの略断面図である。 Each containing BGA stacked on the assembly, a schematic cross-sectional view of a semiconductor assembly according to an embodiment of the present invention. アセンブリ上に積層されたＬＧＡを各々含む、本発明の実施形態に係る半導体アセンブリの略断面図である。 Each containing LGA stacked on the assembly, a schematic cross-sectional view of a semiconductor assembly according to an embodiment of the present invention. アセンブリ上に積層されたＬＧＡを各々含む、本発明の実施形態に係る半導体アセンブリの略断面図である。 Each containing LGA stacked on the assembly, a schematic cross-sectional view of a semiconductor assembly according to an embodiment of the present invention. アセンブリ上に積層されたＳＤ ＱＦＰを含む、本発明の実施形態に係る半導体アセンブリの略断面図である。 Including SD QFP stacked on the assembly, a schematic cross-sectional view of a semiconductor assembly according to an embodiment of the present invention. アセンブリ上に積層されたＳＤ ＱＦＮ／ＬＦＣＳＰを含む、本発明の実施形態に係る半導体アセンブリの略断面図である。 Including SD QFN / LFCSP stacked on the assembly, a schematic cross-sectional view of a semiconductor assembly according to an embodiment of the present invention. アセンブリ上に積層されたワイヤボンドダイを含む、本発明の実施形態に係る半導体アセンブリの略断面図である。 Including wirebond die stacked on the assembly, a schematic cross-sectional view of a semiconductor assembly according to an embodiment of the present invention. アセンブリ上に積層されたフリップチップダイを含む、本発明の実施形態に係る半導体アセンブリの略断面図である。 Including a flip-chip die stacked on the assembly, a schematic cross-sectional view of a semiconductor assembly according to an embodiment of the present invention. アセンブリ上に積層された光センサパッケージを含む、本発明の実施形態に係る半導体アセンブリの略断面図である。 It includes an optical sensor package stacked on the assembly, a schematic cross-sectional view of a semiconductor assembly according to an embodiment of the present invention. アセンブリ上に積層されたヒートスプレッダを含む、本発明の実施形態に係る半導体アセンブリの略断面図である。 Comprising a heat spreader that is stacked on the assembly, a schematic cross-sectional view of a semiconductor assembly according to an embodiment of the present invention. 図３の本発明の実施形態に係る半導体アセンブリを作製するためのプロセスのステップを示す図である。 It is a diagram illustrating a process steps for making a semiconductor assembly according to an embodiment of the present invention in FIG. 図４に示す本発明の実施形態に係るアセンブリ上に積層されたＢＧＡを含む、本発明の実施形態に係る積層型パッケージアセンブリの略断面図である。 Including BGA laminated to the assembly on according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the stacked package assembly according to an embodiment of the present invention. 図４に示す本発明の実施形態に係るアセンブリ上に取り付けられたフリップチップダイを含む、本発明の実施形態に係る積層型パッケージアセンブリの略断面図である。 Including flip chip die mounted to the assembly on according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the stacked package assembly according to an embodiment of the present invention. 図４に示す本発明の実施形態に係るアセンブリ上に取り付けられた受動デバイスを含む、本発明の実施形態に係る積層型パッケージアセンブリの略断面図である。 It includes passive devices mounted on the assembly according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the stacked package assembly according to an embodiment of the present invention. 図４に示す本発明の実施形態に係るアセンブリ上に積層されたＳＤ ＱＦＰを含む、本発明の実施形態に係る積層型パッケージアセンブリの略断面図である。 Including SD QFP stacked on the assembly according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the stacked package assembly according to an embodiment of the present invention. 図４に示す本発明の実施形態に係るアセンブリ上に積層されたワイヤボンデッドダイを含む、本発明の実施形態に係る積層型パッケージアセンブリの略断面図である。 It comprises a wire bonded die stacked on the assembly according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the stacked package assembly according to an embodiment of the present invention. 図４に示す本発明の実施形態に係るアセンブリ上に積層されたＳＤ ＱＦＮ／ＬＦＣＳＰを含む、本発明の実施形態に係る積層型パッケージアセンブリの略断面図である。 Including SD QFN / LFCSP stacked on assembly according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the stacked package assembly according to an embodiment of the present invention. 図４に示す本発明の実施形態に係るアセンブリ上に積層された光センサパッケージを含む、本発明の実施形態に係る積層型パッケージアセンブリの略断面図である。 Includes an optical sensor package stacked on the assembly according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the stacked package assembly according to an embodiment of the present invention. 図４に示す本発明の実施形態に係るアセンブリ上に積層された光センサダイを含む、本発明の実施形態に係る積層型パッケージアセンブリの略断面図である。 Comprising a light sensor die stacked on the assembly according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the stacked package assembly according to an embodiment of the present invention. 図４に示す本発明の別の実施形態に係るアセンブリ上に積層された光センサダイを含む、本発明の実施形態に係る積層型パッケージアセンブリの略断面図である。 Comprising a light sensor die stacked on assembly according to another embodiment of the present invention shown in FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the stacked package assembly according to an embodiment of the present invention. 図４の本発明の実施形態に係る積層パッケージアセンブリを作製するためのプロセスのステップを示す図である。 It is a diagram illustrating a process steps for making a laminated package assembly according to an embodiment of the present invention in FIG.
ダイアタッチ面およびランド面を有する第１基板を含む第１パッケージであって、前記第１基板の前記ダイアタッチ面に貼付されかつそれと電気的に相互接続された少なくとも１つのダイを含む前記第１パッケージと、 A first first package including a substrate having a die attach surface and the land surface, the first including the first at least one die is attached to the die attach surface of the substrate which is and therewith electrically interconnected and the package,
第２基板とを有する半導体アセンブリにおいて、 The semiconductor assembly and a second substrate,
前記第１パッケージが前記第２基板に対して反転され、前記第１パッケージおよび前記第２基板のｚ相互接続が前記第１基板と前記第２基板とを接続するワイヤボンドによって行なわれ、前記半導体アセンブリの片側で前記第２基板が露出し、前記半導体アセンブリの反対側で前記第１基板の一部分が露出するように、前記半導体アセンブリがさらに封止され、それによって、第２レベル相互接続および追加コンポーネントとの相互接続が行なわれ、前記追加コンポーネントが光センサダイを含み、該光センサダイは、前記第１パッケージの前記露出した部分の上、または、前記第２基板の露出した表面の上に取付けられるとともに、透明のカバーによって覆われており、 The first package is inverted with respect to the second substrate is performed by the first package and the second substrate of z interconnect wire bonds connecting the first substrate and the second substrate, the semiconductor exposing said second substrate on one side of the assembly, said such that a portion of the first substrate on the opposite side of the semiconductor assembly is exposed, the semiconductor assembly is locked further sealed, whereby the second level interconnection and additional interconnection with components is carried out, the include additional components optical sensor die, the optical sensor die over said exposed portion of said first package, or mounted on the exposed surface of the second substrate with, it is covered by a transparent cover,
前記第１パッケージは、前記第１基板の前記ダイアッタッチ面に垂直な側面のそれぞれに連続し該側面と同じ面内にある垂直壁を有する成形コンパウンドにより封止され、前記成形コンパウンドは、前記少なくとも１つのダイを含めて封止している、半導体アセンブリ。 The first package, the first continuous with respective sides perpendicular to said Daiattatchi surface of the substrate are sealed by a molding compound having a vertical wall in the same plane as the side surface, wherein the molding compound, said at least One of including die is sealed, semiconductor assembly.
前記第２基板の前記露出したランド面に第２レベル相互接続をさらに備えた、請求項１に記載の半導体アセンブリ。 Wherein the exposed land surface of the second substrate further comprising a second level interconnect, the semiconductor assembly of claim 1.
前記第１パッケージ基板の前記ランド面の前記露出した一部分に第２レベル相互接続をさらに備えた、請求項１に記載の半導体アセンブリ。 Wherein the exposed portion of the land surface of the first package substrate further comprising a second level interconnect, the semiconductor assembly of claim 1.
前記第２基板がランドグリッドアレイパッケージである、請求項１に記載の半導体アセンブリ。 The second substrate is a land grid array package, a semiconductor assembly according to claim 1.
前記第１パッケージがマトリックス成形されソー分離されたチップスケールパッケージである、請求項１に記載の半導体アセンブリ。 Wherein the first package is a chip scale packages saw separated a matrix shaped semiconductor assembly of claim 1.
アセンブリ封止をさらに備えた、請求項１に記載の半導体アセンブリ。 Further comprising an assembly sealing semiconductor assembly of claim 1.
前記第１パッケージが積層ダイチップスケールパッケージである、請求項１に記載の半導体アセンブリ。 Wherein the first package is stacked die chip scale package, a semiconductor assembly according to claim 1.
前記第１パッケージの前記ダイがワイヤボンディングによって第１パッケージ基板と相互接続される、請求項１に記載の半導体アセンブリ。 Wherein the die of the first package is first package substrate and interconnected by wire bonding, a semiconductor assembly according to claim 1.
前記第１パッケージの前記ダイがフリップチップ相互接続によって前記第１パッケージ基板と相互接続される、請求項１に記載の半導体アセンブリ。 Wherein the die of the first package is interconnected with the first package substrate by flip-chip interconnect, a semiconductor assembly according to claim 1.
半導体アセンブリを作製するための方法であって、 A method for making a semiconductor assembly,
ＬＧＡ基板を提供するステップと、分離されたチップスケールパッケージを提供するステップと、 Providing a LGA substrate comprising the steps of providing a separate chip scale package,
前記チップスケールパッケージの成形物の表面上に接着剤を塗布するステップと、前記チップスケールパッケージを反転させ、前記反転したチップスケールパッケージを前記ＬＧＡ基板上に載置するステップと、 Applying an adhesive to the surface of the molded product of the chip scale package, the steps of the chip is inverted scale package, placing the chip scale package the inverted onto the LGA substrate,
前記接着剤を硬化させるステップと、前記チップスケールパッケージのランド面にプラズマ洗浄を実行するステップと、 And curing the adhesive, and performing a plasma cleaning the land surface of the chip scale package,
ワイヤボンディングにより前記ＬＧＡ基板と前記チップスケールパッケージのランド面との間にｚ相互接続を形成するステップと、 Forming a z interconnections between the by wire bonding LGA substrate and the chip scale package of the land surface,
プラズマ洗浄を実行するステップと、 Performing a plasma cleaning,
成形作業を実行して、前記ＬＧＡ基板のランド面および前記チップスケールパッケージのランド面の周縁領域内に位置する領域を露出したまま残しながら、前記ＬＧＡの１面、ｚ相互接続ワイヤボンドおよびワイヤループ、前記チップスケールパッケージの縁部、ならびに前記チップスケールパッケージのランド面上の周縁領域を封止するステップと、 Run the molding operation, while leave exposed the LGA land surface and a region located on the periphery in the region of the land surface of the chip scale package substrate, one surface of the LGA, z-interconnect wire bonds and wire loops , the edge of the chip scale package, as well as the steps of sealing the peripheral regions of the land surface of the chip scale package,
第２レベル配線ソルダボールを前記チップスケールパッケージの前記露出領域の部位に取り付けるステップと、 And attaching the second-level interconnect solder ball to the site of the exposed region of said chip scale package,
前記ＬＧＡ基板の前記露出領域に追加コンポーネントを貼付して電気的に接続するステップとを含み、 And a step of electrically connecting by attaching additional components to the exposed areas of the LGA substrate,
前記チップスケールパッケージは、ダイアタッチ面およびランド面を有する第１基板と、この第１基板の前記ダイアタッチ面に貼付されかつそれと電気的に相互接続された少なくとも１つのダイを含むとともに、前記第１基板のそれぞれの側面を共有する２つの垂直壁を有する成形コンパウンドにより封止され、前記成形コンパウンドは、前記少なくとも１つのダイを含めて封止し、 The chip scale package, with includes a first substrate having a die attach surface and the land surface, at least one die said is affixed to the die attach surface and therewith electrically interconnect the first substrate, the second sealed by a molding compound having two vertical walls that share each side of first substrate, wherein the molding compound, and sealing including at least one die,
前記追加コンポーネントは、前記ＬＧＡ基板の前記露出領域の上に取付けられ、かつ透明カバーによって覆われた光センサダイである 、方法。 It said additional component is mounted on the exposed region of the LGA substrate, and an optical sensor die covered by a transparent cover, method.
半導体アセンブリを作製するための方法であって、ＬＧＡ基板を提供するステップと、分離されたチップスケールパッケージを提供するステップと、 A method for making a semiconductor assembly, comprising: providing a LGA substrate comprising the steps of providing a separate chip scale package,
前記チップスケールパッケージの成形物の表面上に接着剤を塗布するステップと、前記チップスケールパッケージを反転させ、前記反転したチップスケールパッケージを前記ＬＧＡ基板上に載置するステップと、前記接着剤を硬化させるステップと、 Curing applying an adhesive, said invert the chip scale package, comprising the steps of placing a chip scale package the inverted onto the LGA substrate, the adhesive on the surface of the molded product of the chip scale package and the step of,
前記チップスケールパッケージのランド面にプラズマ洗浄を実行するステップと、 Performing a plasma cleaning the land surface of the chip scale package,
ワイヤボンディングにより前記ＬＧＡ基板と前記チップスケールパッケージのランド面との間にｚ相互接続を形成するステップと、プラズマ洗浄を実行するステップと、 Forming a z interconnections between the by wire bonding LGA substrate and the chip scale package of the land surface, and performing a plasma cleaning,
第２レベル配線ソルダボールを前記ＬＧＡ基板の前記露出領域の部位に取り付けるステップと、 And attaching the second-level interconnect solder ball to the site of the exposed area of the LGA substrate,
前記チップスケールパッケージの前記露出領域に追加コンポーネントを貼付して電気的に接続するステップとを含み、 And a step of electrically connecting by attaching additional components to the exposed areas of the chip scale package,
前記追加コンポーネントは、前記チップスケールパッケージの前記露出領域の上に取付けられ、かつ透明カバーによって覆われた光センサダイである 、方法。 It said additional component is mounted on the exposed region of said chip scale package, and an optical sensor die covered by a transparent cover, method.
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