[发明专利]半导体器件

说明书

本申请为同一申请人于2008年8月12日提交的申请号为200810210916.4、发明名称为“半导体器件”的中国专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求在2007年9月12日提交的日本专利申请No.2007-236594的优先权，在此引入该申请的内容作为参考。

技术领域

本发明涉及半导体器件，更特别地，涉及可用于具有以多段的方式层叠多个半导体封装的封装上封装（package on package）（POP）结构的半导体器件的技术。

背景技术

作为半导体封装的一个方式，通过在单一布线基板上安装不同类型的多个半导体芯片（例如，微计算机芯片和存储器芯片）来配置系统的封装中系统（system in package）（SIP）是已知的。

作为这种类型的SIP的例子，存在在日本专利特开平10-12809号（专利文献1）中说明的多芯片模块（MCM）。MCM包含具有绝缘层和布线层的多层布线基板，并且，在多层布线基板的表面上，通过倒装芯片法（flip-chip）安装多个芯片。

在多层布线基板的背面，形成以网格图案配置的多个用于外部输入/输出信号的导电焊盘，并且，包含焊球等的外部输入/输出信号端子连接到焊盘上。并且，在多层布线基板的表面上及其内层中，形成连接多个芯片的端子与外部输入/输出信号端子的信号布线以及连接芯片的端子的信号布线。

并且，在配置在多层布线基板的背面的用于外部输入/输出信号的导电焊盘内，形成连接芯片的端子并且不与外面连接的多个用于检查的导电端子，并且，通过向用于检查的导电端子施加检查探针，能够检查芯片的所有端子的连接状态和各芯片的操作。

另一方面，作为与以上的SIP不同方式的半导体封装，存在在日本专利特开2007-123454号（专利文献2）中说明的封装上封装（POP）。POP是与在单一布线基板上安装多个芯片的SIP不同的叠层封装。在POP中，例如，制备包含安装了微计算机芯片的布线基板的封装和包含安装了存储器芯片的布线基板的封装，并通过使封装重叠以使它们的芯片相互连接来配置其系统。

POP包含多个布线基板，因此，即使当微计算机芯片的输入/输出端子的数量伴随系统的高性能化而增加时，也存在与具有相同的安装面积的SIP相比信号布线的数量可增加的优点。另外，在POP中，由于在芯片被安装到各个布线基板上之后，芯片相互连接，因此，能够在用于使芯片相互连接的过程之前确定芯片和布线基板的连接状态，这对于提高封装组装的成品率是有效的。并且，与SIP相比，还能够灵活应对系统的数量的减少以及系统的种类数量的增加。

专利文献1日本专利特开平10-12809号

专利文献2日本专利特开2007-123454号

发明内容

本发明的发明人考虑代替常规的SIP引入可根据用途改变要安装的半导体芯片的POP，作为诸如移动电话的小型信息通信终端装置用系统。

在POP中，微计算机芯片被安装在具有多层布线层的第一布线基板的表面（顶面）上，并且存储器芯片被安装在第二布线基板的表面上。微计算机芯片通过沿其主表面的四个边形成的多个焊球以倒装芯片方式连接到（面朝下安装到）第一布线基板的表面（信号焊盘）上。存储器芯片被面朝上安装到第二布线基板的表面上，并通过多个Au布线与第二布线基板的表面上的信号焊盘连接。

由于微计算机芯片使键合焊盘（外部连接端子）的数量远多于存储器芯片的数量，因此，键合焊盘（和在其表面上形成的焊球）沿微计算机芯片的主表面的四个边配置成两行，并且，以交错的方式配置内侧的行中的键合焊盘和外侧的行中的键合焊盘。结果，在第一布线基板的表面上形成的导电焊盘也被配置成两行，并且，以交错的方式配置内侧的行中的导电焊盘和外侧的行中的导电焊盘。

安装了微计算机芯片的第一布线基板和安装了存储器芯片的第二布线基板通过在第二布线基板的背面上形成的多个焊球被电连接。在第一布线基板的表面的中心部分上，安装微计算机芯片并因此沿第二布线基板的背面的外缘部分配置焊球。在第一布线基板的表面的外缘部分（微计算机芯片的外面）上，形成与焊球连接的导电焊盘。

在第一布线基板的背面，如同上述的专利文献1中的SIP那样，形成以网格图案配置的多个用于外部输入/输出信号的导电焊盘，并且，焊球连接到导电焊盘上。第一布线基板的表面上的信号焊盘和背面的用于外部输入/输出信号的焊盘通过基板表面上的信号导线、内层中的信号导线和连接它们的通路孔被电连接。