專利名稱：半導(dǎo)體裝置及其安裝結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具備用于安裝多個(gè)半導(dǎo)體芯片的封裝基板和安裝基板的半導(dǎo)體裝置及其安裝結(jié)構(gòu)。
迄今為止，采用了在安裝基板上設(shè)置封裝基板來使用的半導(dǎo)體裝置，在該封裝基板上設(shè)置了半導(dǎo)體芯片。在現(xiàn)有的半導(dǎo)體裝置中，如圖14～圖17中示出的QFP-LSI(四方扁平封裝-大規(guī)模集成電路)101、102那樣，通過管心底座107在封裝基板108的一個(gè)主表面上設(shè)置了1個(gè)半導(dǎo)體芯片105。此外，連接到半導(dǎo)體芯片105內(nèi)部的電極上的導(dǎo)線106與設(shè)置在封裝基板108的側(cè)端面上的引線引腳109連接。此外，引線引腳109和半導(dǎo)體芯片105被模塑材料104覆蓋，被固定在封裝基板108上。如圖17中所示，該QFP-LSI 101、102的沒有設(shè)置半導(dǎo)體芯片105的一側(cè)的面朝向安裝基板103而被安裝。
每個(gè)上述QFP-LSI 101、102，如圖17中所示，必須在安裝基板103的上表面上占有a×b的面積。由此，為了在安裝基板103上設(shè)置n個(gè)QFP-LSI，需要n×a×b的安裝基板面積，為了將電信號(hào)送到QFP-LSI上，需要用于設(shè)置與QFP-LSI的引線引腳連接的布線的布線區(qū)域面積。
這樣，在現(xiàn)有的QFP-LSI中，占有安裝基板的面積隨半導(dǎo)體芯片的個(gè)數(shù)的增加而增加。此外，隨著被設(shè)置的QFP-LSI的增加，引線引腳的數(shù)目也增加，產(chǎn)生了在安裝基板上的布線的混雜的問題。再者，在與半導(dǎo)體元件的高速化的同時(shí)被高集成化的半導(dǎo)體裝置中，必須處理從半導(dǎo)體芯片排出的熱，但在如上述那樣的QFP-LSI的結(jié)構(gòu)中，為了進(jìn)一步的散熱，必須附加散熱片或風(fēng)扇。
本發(fā)明的目的在于，為了解決上述問題而提供一種通過垂直于安裝基板來安裝封裝基板，能高效率地安裝半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體裝置及其安裝結(jié)構(gòu)。
為了達(dá)到上述目的的本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置具備封裝基板，具有互相成為表面、背面的第1和第2主表面及側(cè)端面；半導(dǎo)體芯片，分別被設(shè)置在第1和第2主表面上；以及導(dǎo)電性地連接用的引線引腳，被設(shè)置在側(cè)端面上，在與第1和第2主表面大致平行的一個(gè)方向上延伸。
按照該結(jié)構(gòu)，通過使設(shè)置了封裝基板的引線引腳的面朝向安裝基板來安裝，可垂直于安裝基板來安裝封裝基板。由此，通過分別在封裝基板的兩面上安裝半導(dǎo)體芯片，可在垂直于安裝基板的方向上設(shè)置多個(gè)半導(dǎo)體裝置。因此，在安裝n個(gè)半導(dǎo)體芯片的情況下，封裝基板在安裝基板上占有的面積比如現(xiàn)有技術(shù)那樣只在封裝基板的一個(gè)主表面上設(shè)置半導(dǎo)體芯片、使沒有設(shè)置半導(dǎo)體芯片的面朝向安裝基板而被安裝半導(dǎo)體裝置的占有面積小。其結(jié)果，由于能在相同的安裝基板面積上設(shè)置數(shù)目更多的半導(dǎo)體芯片，故可在平面上高集成化地安裝半導(dǎo)體裝置。
此外，通過在封裝基板的第1和第2主表面的至少一方上設(shè)置多個(gè)半導(dǎo)體芯片，通過在垂直于安裝基板的方向上使半導(dǎo)體芯片的安裝個(gè)數(shù)增加，可在相同的安裝基板面積上設(shè)置數(shù)目更多的半導(dǎo)體芯片。其結(jié)果，可在平面上更加高集成化地安裝半導(dǎo)體裝置。
此外，通過將傳送共用信號(hào)的被設(shè)置在封裝基板上的2個(gè)以上的半導(dǎo)體芯片的引線引腳歸納為1個(gè)，可削減整體的引線引腳的數(shù)目。
此外，在本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置中，通過直接在構(gòu)成封裝基板的主表面的表面和背面這兩者上設(shè)置半導(dǎo)體芯片，沒有必要作成在把只在主表面的一方上設(shè)有半導(dǎo)體芯片的封裝基板設(shè)置到插座等中之后，設(shè)置到安裝基板上的迄今被使用的安裝結(jié)構(gòu)。因此，可謀求降低部件數(shù)目，同時(shí)，可簡(jiǎn)化制造工序。
在本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的優(yōu)選實(shí)施例中，設(shè)置了半導(dǎo)體芯片的接地用平板，使其從側(cè)端面中的設(shè)置了引線引腳的區(qū)域以外的規(guī)定的區(qū)域突出。
通過作成這樣的結(jié)構(gòu)，可利用接地用平板對(duì)在半導(dǎo)體芯片內(nèi)產(chǎn)生的熱進(jìn)行散熱。此外，由于通過使接地用平板實(shí)現(xiàn)大型化而擴(kuò)大了接地面積，故可降低阻抗。其結(jié)果可減少在半導(dǎo)體裝置的內(nèi)部和外部產(chǎn)生的噪聲的影響。
較為理想的是，在將封裝基板安裝到安裝基板上的狀態(tài)下，在與該安裝基板相對(duì)的面與安裝基板之間留下能插入其它半導(dǎo)體裝置的間隙的形態(tài)下，接地用平板從封裝基板的側(cè)端面突出。
通過作成這樣的結(jié)構(gòu)，由于能在上述間隙中在安裝基板上與沒有設(shè)置半導(dǎo)體芯片的面相接來設(shè)置迄今所使用那樣的只在單面上設(shè)置了半導(dǎo)體芯片的其它封裝基板，故可在相同的安裝基板面積上設(shè)置數(shù)目更多的半導(dǎo)體芯片。其結(jié)果，可更加高集成化地安裝半導(dǎo)體裝置。
在本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的其它優(yōu)選實(shí)施例中，在側(cè)端面中的設(shè)置了引線引腳的區(qū)域以外的區(qū)域中設(shè)置了半導(dǎo)體芯片的接地用引腳。
通過作成這樣的結(jié)構(gòu)，可作成垂直于安裝基板的主表面安裝多個(gè)半導(dǎo)體裝置并利用接地用平板導(dǎo)電性地連接了多個(gè)半導(dǎo)體裝置的接地用引腳相互間的安裝結(jié)構(gòu)。由此，可將接地用平板作為散熱基板來使用，同時(shí)，利用因接地面積擴(kuò)大可降低阻抗這一點(diǎn)，可減少在半導(dǎo)體裝置的內(nèi)部和外部產(chǎn)生的噪聲的影響。
圖1是示出在本發(fā)明的實(shí)施例1中的半導(dǎo)體裝置中，在封裝基板的第1主表面和第2主表面這兩者上設(shè)置了半導(dǎo)體芯片的狀態(tài)的剖面圖。
圖2是示出在本發(fā)明的實(shí)施例1中的半導(dǎo)體裝置中，設(shè)置了半導(dǎo)體芯片的第1主表面的圖。
圖3是示出在本發(fā)明的實(shí)施例1中的半導(dǎo)體裝置中，設(shè)置了半導(dǎo)體芯片的第2主表面的圖。
圖4是示出在本發(fā)明的實(shí)施例1中的半導(dǎo)體裝置中，垂直于安裝基板安裝了封裝基板的狀態(tài)的斜視圖。
圖5是示出在本發(fā)明的實(shí)施例1中的半導(dǎo)體裝置中，在封裝基板的第1主表面和第2主表面這兩者上設(shè)置了半導(dǎo)體芯片的狀態(tài)下豎直地立起的狀態(tài)的正視圖。
圖6是示出在本發(fā)明的實(shí)施例1中的半導(dǎo)體裝置中，在封裝基板的第1主表面上設(shè)置了多個(gè)半導(dǎo)體芯片的狀態(tài)的圖。
圖7是示出在本發(fā)明的實(shí)施例1中的半導(dǎo)體裝置中，在封裝基板的第1主表面和第2主表面上設(shè)置了多個(gè)半導(dǎo)體芯片的狀態(tài)的正視圖。
圖8是示出在本發(fā)明的實(shí)施例1中的半導(dǎo)體裝置中，在封裝基板的第2主表面上設(shè)置了多個(gè)半導(dǎo)體芯片的狀態(tài)的圖。
圖9是示出在本發(fā)明的實(shí)施例2中的半導(dǎo)體裝置中，在封裝基板的側(cè)端面上設(shè)置了接地用平板的狀態(tài)的剖面圖。
圖10是示出在本發(fā)明的實(shí)施例2中的半導(dǎo)體裝置中，在封裝基板的側(cè)端面上設(shè)置了接地用平板的狀態(tài)的第1主表面的圖。
圖11是示出在本發(fā)明的實(shí)施例2中的半導(dǎo)體裝置中，在封裝基板的側(cè)端面上設(shè)置了接地用平板的狀態(tài)下豎直地立起封裝基板的狀態(tài)的正視圖。
圖12是示出在本發(fā)明的實(shí)施例2中的半導(dǎo)體裝置中，在封裝基板的側(cè)端面上設(shè)置了接地用平板的狀態(tài)的第2主表面的圖。
圖13是示出在本發(fā)明的實(shí)施例3中的半導(dǎo)體裝置中，利用接地用平板導(dǎo)電性地連接垂直于安裝基板安裝的2個(gè)封裝基板的接地用的引腳相互間的狀態(tài)的圖。
圖14是示出在現(xiàn)有的半導(dǎo)體裝置中，只在封裝基板的一個(gè)主表面上設(shè)置了半導(dǎo)體芯片的狀態(tài)的剖面的圖。
圖15是示出在只在封裝基板的一個(gè)主表面上設(shè)置了半導(dǎo)體芯片的現(xiàn)有的半導(dǎo)體裝置中，設(shè)置了半導(dǎo)體芯片的面的圖。
圖16是示出在只在封裝基板的一個(gè)主表面上設(shè)置了半導(dǎo)體芯片的現(xiàn)有的半導(dǎo)體裝置中，沒有設(shè)置半導(dǎo)體芯片的面的圖。
圖17是示出在現(xiàn)有的半導(dǎo)體裝置中，平行于安裝基板設(shè)置了多個(gè)半導(dǎo)體芯片的狀態(tài)的圖。
以下，根據(jù)


本發(fā)明的實(shí)施例。
(實(shí)施例1)首先，使用圖1～圖8，說明本發(fā)明的實(shí)施例1中的半導(dǎo)體裝置。在本實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置中，如圖1～圖3中所示，在只在一個(gè)側(cè)端面上配置了引線引腳9的封裝基板13的表面、背面這兩側(cè)的主表面上通過管心底座7設(shè)置了半導(dǎo)體芯片11、12。分別利用導(dǎo)線6把半導(dǎo)體芯片11、12與被設(shè)置在封裝基板13上的封裝基板焊區(qū)15連接起來。該封裝基板焊區(qū)15與通過封裝基板13內(nèi)部的內(nèi)部布線14連接。
此外，內(nèi)部布線14與從封裝基板13的一個(gè)側(cè)端面向外部突出的引線引腳9連接。此外，上述半導(dǎo)體芯片11、12、管心底座7、導(dǎo)線6被覆蓋封裝基板13的表面的模塑材料4覆蓋。
再者，如圖4和圖5中所示，圖1～圖3中示出的封裝基板13使的具有引線引腳9的側(cè)端面朝向并垂直于安裝基板3的主面而被安裝，封裝基板13的在安裝基板3上的從平面上看的占有面積為c×d。
在圖6～圖8中示出了在封裝基板13的表面、背面這兩側(cè)的主表面上分別設(shè)置了各3個(gè)半導(dǎo)體芯片16、17、18和半導(dǎo)體芯片19、20、21的形態(tài)。在本實(shí)施例中，在封裝基板13的主表面的表面、背面這兩側(cè)分別設(shè)置了各3個(gè)半導(dǎo)體芯片，但也可以是在封裝基板13的表面、背面這兩側(cè)的主表面的至少一方上設(shè)置了多個(gè)半導(dǎo)體芯片的形態(tài)。
通過作成這樣的結(jié)構(gòu)，通過使封裝基板13的設(shè)置了引線引腳9的面朝向安裝基板3進(jìn)行安裝，可垂直于安裝基板3來安裝封裝基板13。通過在封裝基板13的主表面的表面、背面這兩面上分別安裝半導(dǎo)體芯片11、12，可在垂直于安裝基板的方向上設(shè)置數(shù)目多的半導(dǎo)體裝置。因此，在安裝n個(gè)半導(dǎo)體芯片的情況下，封裝基板13在安裝基板上占有的面積n×c×d比現(xiàn)有技術(shù)中示出的只在一個(gè)面上設(shè)置半導(dǎo)體芯片的封裝基板在安裝基板上的占有面積n×a×b小。其結(jié)果，由于能在相同的安裝基板面積上設(shè)置數(shù)目多的半導(dǎo)體芯片11、12，故可在平面上高集成化地安裝半導(dǎo)體裝置。
此外，如果如圖6～圖8中示出的半導(dǎo)體芯片16、17、18和半導(dǎo)體芯片19、20、21那樣在封裝基板13的至少一個(gè)面上設(shè)置多個(gè)半導(dǎo)體芯片，則可在相同的平面面積上設(shè)置數(shù)目多的半導(dǎo)體芯片5。
此外，通過將傳送共用信號(hào)的被設(shè)置在封裝基板13上的2個(gè)半導(dǎo)體芯片11、12的引線引腳歸納為1個(gè)，可削減整體的引線引腳9的數(shù)目。
此外，由于通過在封裝基板13的表面和背面上直接設(shè)置半導(dǎo)體芯片11、12，即使不作成在把只在上述現(xiàn)有技術(shù)中的安裝結(jié)構(gòu)的一個(gè)面上設(shè)置了半導(dǎo)體芯片的封裝基板設(shè)置到插座等中之后設(shè)置到安裝基板上的現(xiàn)有那樣的安裝結(jié)構(gòu)也可以解決，故可謀求降低部件數(shù)目，同時(shí)，可簡(jiǎn)化制造工序。
(實(shí)施例2)其次，使用圖9～圖12，說明本發(fā)明的實(shí)施例2中的半導(dǎo)體裝置。本實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置，如圖9～圖12中所示，在實(shí)施例1中已說明的半導(dǎo)體裝置中，還設(shè)置了接地用平板22，使其分別從封裝基板13的安裝了引線引腳9的側(cè)端面以外的3個(gè)側(cè)端面突出。此外，在從封裝基板13的左右的側(cè)端面突出的接地用平板22的下端與安裝基板3之間設(shè)置了規(guī)定的間隙e。通過設(shè)置這樣的間隙e，可在該部分中插入只在一個(gè)主表面上設(shè)置半導(dǎo)體芯片的、使封裝基板的另一個(gè)主表面朝向安裝基板而被設(shè)置的上述現(xiàn)有技術(shù)中示出的封裝基板的端部。
通過作成這樣的結(jié)構(gòu)，可利用接地用平板22將在半導(dǎo)體芯片11、12中產(chǎn)生的熱發(fā)散出去。此外，利用通過將接地用平板22引出到外部以使接地面積擴(kuò)大可降低阻抗這一點(diǎn)，可減少在半導(dǎo)體裝置的內(nèi)部和外部產(chǎn)生的噪聲的影響。
此外，由于能進(jìn)一步設(shè)置成，使在上述現(xiàn)有技術(shù)中已示出的的封裝基板108那樣的只在一個(gè)主表面上設(shè)置了半導(dǎo)體芯片105的封裝基板101、102的另一個(gè)主表面與安裝基板3相接并在上述間隙e中插入端部，故可在相同的安裝基板面積上安裝數(shù)目更多的半導(dǎo)體芯片。其結(jié)果，可進(jìn)一步提高在平面上觀察到的半導(dǎo)體裝置的安裝密度。
(實(shí)施例3)其次，使用圖13，說明本發(fā)明的實(shí)施例3中的半導(dǎo)體裝置。本實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置，如圖13中所示，其結(jié)構(gòu)與在實(shí)施例1中示出的半導(dǎo)體裝置大致相同，但在封裝基板24、25在與被安裝在安裝基板3上的側(cè)端面相反一側(cè)的側(cè)端面上還具有接地用引腳26這一點(diǎn)上不同。
該封裝基板24、25大致互相平行地且大致垂直于安裝基板3而被安裝。此外，利用接地用平板23導(dǎo)電性地連接一方的封裝基板24的與被安裝在安裝基板3上的一側(cè)相反的一側(cè)的全部接地用引腳26與在另一方的封裝基板25的與被安裝在安裝基板3上的側(cè)端面相反的一側(cè)的側(cè)端面上被設(shè)置的全部接地用引腳26。
通過作成這樣的結(jié)構(gòu)，利用將上述的接地用平板23作為散熱基板來使用，同時(shí)，因接地面積的擴(kuò)大可降低阻抗的功能，可減少在半導(dǎo)體裝置的內(nèi)部和外部產(chǎn)生的噪聲的影響。
在本實(shí)施例中，在與設(shè)置了引線引腳9的側(cè)端面相反一側(cè)的封裝基板24、25的側(cè)端面上設(shè)置接地用引腳26并利用垂直地配置的接地用平板23連接起來，但也可采用其它的形態(tài)。
本發(fā)明的保護(hù)范圍不限定于上述實(shí)施例中記載的內(nèi)容，而是由后附的權(quán)利要求書來限定。在不偏離后附的權(quán)利要求書的精神和范圍的情況下，可作各種變更來實(shí)施。
權(quán)利要求
1．一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于，具備封裝基板(13)，具有互相成為表面、背面的第1和第2主表面及側(cè)端面；半導(dǎo)體芯片(11，12)，分別被設(shè)置在上述第1和第2主表面上；以及導(dǎo)電性地連接用的引線引腳(9)，被設(shè)置在上述側(cè)端面上，在與上述第1和第2主表面大致平行的一個(gè)方向上延伸。
2．如權(quán)利要求1中所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于在上述第1和第2主表面的至少一方上設(shè)置多個(gè)上述半導(dǎo)體芯片(11，12)。
3．如權(quán)利要求1中所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于設(shè)置了上述半導(dǎo)體芯片(11，12)的接地用平板(22，23)，使其從上述側(cè)端面中的設(shè)置了上述引線引腳(9)的區(qū)域以外的規(guī)定的區(qū)域突出。
4．如權(quán)利要求3中所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于在將上述封裝基板(13)安裝到安裝基板(3)上的狀態(tài)下，在與該上述安裝基板(3)相對(duì)的面與上述安裝基板(3)之間留下能插入其它半導(dǎo)體裝置的間隙的形態(tài)下，上述接地用平板(23)從上述封裝基板(13)的上述側(cè)端面突出。
5．如權(quán)利要求1中所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于在上述側(cè)端面中的設(shè)置了上述引線引腳(9)的區(qū)域以外的區(qū)域中設(shè)置了上述半導(dǎo)體芯片(11，12)的接地用引腳(26)。
6．一種半導(dǎo)體裝置的安裝結(jié)構(gòu)，其中，在安裝基板的主面上，以第1和第2主表面成為垂直于該主面的方式安裝了多個(gè)包含具有互相成為表面、背面的上述第1和第2主表面及側(cè)端面的封裝基板(13)的半導(dǎo)體裝置，其特征在于多個(gè)上述半導(dǎo)體裝置分別具備半導(dǎo)體芯片(11，12)，分別被設(shè)置在上述第1和第2主表面上；以及導(dǎo)電性地連接用的引線引腳(9)，被設(shè)置在上述側(cè)端面上，在沿與上述第1和第2主表面大致平行的一個(gè)方向上延伸，在上述多個(gè)半導(dǎo)體裝置的每一個(gè)中的、在上述側(cè)端面中的設(shè)置了上述引線引腳(9)的區(qū)域以外的區(qū)域中設(shè)置了上述半導(dǎo)體芯片(11，12)的接地用引腳(26)，利用接地用平板(23)導(dǎo)電性地連接上述多個(gè)半導(dǎo)體裝置的上述接地用引腳(26)相互間。
全文摘要
在本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的安裝結(jié)構(gòu)中,在以引線引腳(9)從1個(gè)側(cè)端面突出的方式設(shè)置的封裝基板(13)的表面、背面這兩側(cè)的主表面上分別設(shè)置半導(dǎo)體芯片(12),使封裝基板(13)的安裝了引線引腳(9)的面朝向安裝基板(3),垂直于安裝基板(3)而被安裝。按照該結(jié)構(gòu),可提供能高效率地安裝半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體裝置。
文檔編號(hào)H01L25/18GK1287382SQ00118760
公開日2001年3月14日 申請(qǐng)日期2000年6月26日 優(yōu)先權(quán)日1999年6月24日
發(fā)明者今村幸永, 岡田圭介 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社, 三菱電氣工程株式會(huì)社