[发明专利]半导体装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体装置，特别是涉及一种通过将芯片层叠而构成的、利用叠层芯片技术构成的半导体装置。

背景技术

在数字电视机、录像机等系统中，所处理的数据量伴随高功能化而在飞跃地增加。因此，不仅安装在系统中的半导体存储器的容量在增加，人们还要求提出一种数据传输率较高的半导体存储器。人们正在开发使安装有存储器控制器的半导体逻辑电路和存储器为一体的半导体装置，为的是将该半导体装置安装在很多需要半导体存储器的系统中。作为使逻辑电路和存储器为一体的方法有：将半导体逻辑电路芯片和存储器聚集在一个芯片上的片上系统(SoC)法、以及将逻辑电路芯片和存储器芯片层叠起来后再装到一个封装体中的系统级封装(SiP)法。

目前，有利用制造成本较低的SiP法构成的系统在增加这样的趋势。在SiP法中，为提高半导体存储器和半导体逻辑电路芯片之间的数据传输率，利用通过微凸块(micro bump)等直接对芯片与芯片进行倒装芯片连接的叠层芯片(CoC)技术(例如参照专利文献1)。

专利文献1：日本公开特许公报特开2010-14108号公报

发明内容

-发明要解决的技术问题-

然而，在现有技术中存在叠层次序会受基于芯片尺寸的制约的问题。当对存储器和逻辑电路芯片进行叠层时，由于芯片尺寸的大小关系而需要构成尺寸较大的半导体存储器位于下侧且尺寸比上述半导体存储器小的半导体逻辑电路芯片位于上侧的结构。因此，在现有技术中存在当逻辑电路芯片的尺寸比存储器芯片的尺寸大时不能够实现CoC结构的问题。

并且，因为在现有技术中需要使用特殊的存储器芯片，即需要使用在存储器布线层内具有使外部连接用端子和半导体存储器端子连接的布线的存储器芯片，所以现有技术中的半导体装置作为半导体装置的通用性较低。

本发明的目的在于：解决上述问题，实现解除对多个半导体芯片进行叠层时的基于尺寸大小的制约且不需要使用形成有特殊的布线的半导体芯片的半导体装置。

-用以解决技术问题的技术方案-

为达成上述目的，在本发明中将半导体装置构成为包括扩张型半导体芯片的结构，该扩张型半导体芯片是通过用树脂等在半导体芯片的外缘形成扩张部并在扩张部设置线焊端子而构成的芯片。

具体而言，本发明的半导体装置包括第一扩张型半导体芯片和第二半导体芯片，该第一扩张型半导体芯片具有第一半导体芯片和从该第一半导体芯片的侧面朝向外侧扩张地设置的扩张部，该第二半导体芯片安装在第一扩张型半导体芯片上，并与第一半导体芯片电连接，第一扩张型半导体芯片具有设置在扩张部上且与第一半导体芯片的电极电连接的第一扩张部电极焊盘。

在本发明的半导体装置中，优选扩张部主要由覆盖第一半导体芯片的侧面的绝缘材料形成。

在本发明的半导体装置中，第一扩张型半导体芯片和第二半导体芯片也可以通过凸块连接在一起。

在本发明的半导体装置中，也可以是这样的，即：该半导体装置还包括在上表面上安装了第一扩张型半导体芯片的布线基板，布线基板和第一扩张型半导体芯片通过粘接层接合在一起，第一扩张部电极焊盘与形成在布线基板的上表面上的基板电极焊盘电连接。

本发明的半导体装置也可以还包括呈平板状且插入第一扩张型半导体芯片和布线基板之间的接合层。

在本发明的半导体装置中，第一扩张部电极焊盘和基板电极焊盘也可以通过金属细线连接在一起。

本发明的半导体装置也可以还包括对第一扩张型半导体芯片、第二半导体芯片和金属细线进行封装的封装树脂。

本发明的半导体装置也可以是这样的，即：该半导体装置还包括具有安装第一扩张型半导体芯片的芯片安装部和引线的引线架，引线架和第一扩张型半导体芯片通过粘接层接合在一起，第一扩张部电极焊盘与引线电连接。

本发明的半导体装置也可以还包括呈平板状且插入第一扩张型半导体芯片和芯片安装部之间的接合层。

在本发明的半导体装置中，第一扩张部电极焊盘和引线也可以通过金属细线连接在一起。

本发明的半导体装置也可以是这样的，即：该半导体装置还包括对第一扩张型半导体芯片、第二半导体芯片和引线架进行封装的封装树脂，引线架具有从封装树脂的背面露出的外部连接端子。

在本发明的半导体装置中，接合层主要由金属、玻璃或硅形成为好。

在本发明的半导体装置中，也可以构成为：第一扩张型半导体芯片和第二半导体芯片设置为彼此的相应的边平行，第一扩张型半导体芯片的一条边的长度比第二半导体芯片的所对应的边的长度长。