JPH0481860B2 - - Google Patents

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JPH0481860B2
JPH0481860B2 JP59230954A JP23095484A JPH0481860B2 JP H0481860 B2 JPH0481860 B2 JP H0481860B2 JP 59230954 A JP59230954 A JP 59230954A JP 23095484 A JP23095484 A JP 23095484A JP H0481860 B2 JPH0481860 B2 JP H0481860B2
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capacitor
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insulating layer
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Koichi Takegawa
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Nippon Electric Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はコンデンサ内蔵型半導体装置及びその
製造方法に関する。
〔従来の技術〕
従来、半導体装置を電子装置に実装する場合、
半導体チツプから発生したノイズによる誤動作を
防止するために、半導体装置の電源リードとアー
スリードとの間に個別コンデンサが挿入されてい
た。
このような、半導体装置の外にコンデンサを実
装する方法は、半導体装置とコンデンサ間のリー
ド線のインダクタンスにより効果が十分でないこ
と、及びコンデンサを半導体装置毎に実装しなく
てはならないため、プリント板の実装密度を低下
させる等の問題点があつた。そこでこれら問題点
を解決するために、最近はコンデンサを半導体装
置に内蔵するものが幾つか試みられている。
従来のコンデンサ内蔵型半導体装置の実施方法
としては、特公昭49−5392号、同56−99864号、
同56−129348号及び同57−113261号において、セ
ラミツクパツケージ内部またはセラミツクパツケ
ージのキヤビテイ内部にコンデンサを内蔵する方
法及びセラミツクパツケージのセラミツク基板積
層間にコンデンサをはさみこんで実施する方法が
示されている。
これに対し、大量かつ安価に生産されるプラス
チツクパツケージについては、前記セラミツクパ
ツケージにおけるコンデンサ内蔵方法の適用は、
製造が困難で量産性に乏しいこと、またプラスチ
ツクパツケージの構造上不可能であること等から
実施され難く、具体的なコンデンサ内蔵型プラス
チツクパツケージの例は少ない。
従来のコンデンサ内蔵型プラスチツクパツケー
ジの一例としては、第１０図平面図と第１１図断
面図に第１の例を示す如く、外部導出用リード１
ａ及び半導体チツプ搭載部２ａを備えたリードフ
レーム３ａについて、あらかじめ半導体チツプ搭
載部２ａを中央で分離し、かつ半導体チツプ搭載
部支持リード４ａの所定の位置で段差５ａを設
け、さらに第１の電源電極用のリードである外部
導出用リード６ａと第２の電源電極用リードであ
る外部導出用リード７ａとを半導体チツプ搭載部
支持リード４ａに接続させておき、次にチツプ型
コンデンサ８ａの両電極を半導体チツプ搭載部２
ａに導電性接着剤等で固着し、半導体チツプ９ａ
をチツプ型コンデンサ８ａの上に固着し、半導体
チツプ９ａの電極と外部導出用リード１ａ，６ａ
及び７ａとをAu線からなるボンデングワイヤ１
０ａによりワイヤボンデイングし、エポキシ樹脂
１１ａ等で封止し、コンデンサの内蔵を実現する
方法がある。
この方法によれば、チツプ型コンデンサを半導
体チツプと同様の方法で容易に製造が可能である
という利点がある。しかし、該チツプ型コンデン
サは、その構造上半導体チツプより大きいもので
なくてはならないため、半導体チツプが大きい場
合、チツプ型コンデンサもそれに伴なつて大きく
なり、かつ薄いため、チツプ型コンデンサの製造
が困難になり、従つて価格が高くなること及びチ
ツプ型コンデンサの強度が十分でないこと、さら
には大きなチツプ型コンデンサを内蔵したため
に、チツプ型コンデンサと樹脂との熱膨張差によ
り半導体装置の耐熱衝撃性が著しく低下する等価
格上及び信頼性上の大きな問題点があつた。
このような問題点を除く方法として、次の二つ
の方法が知られている。まず第１の方法は、第１
２図断面図に第２の例として示すように、半導体
チツプ基板底面が、半導体チツプの上面に形成さ
れた半導体素子の第１の電源電極１３ｂの電位に
等しい構造の半導体チツプ９ｂを誘電性接着剤１
２ｂで、半導体チツプ搭載部２ｂ上に固着し、半
導体チツプ搭載部と、半導体チツプ基板底面と電
気的に絶縁された第２の電源電極１４ｂとをワイ
ヤボンデイング等で電気的に接続することにより
第１と第２の電源電極間に容量を挿入する方法で
ある。
次に第２の方法は、第１３図断面図に第３の例
として示すように、半導体チツプ基板底面が、半
導体チツプ上面に形成された半導体素子の第１の
電源電極１３ｃの電位に等しい構造の半導体チツ
プ９ｃにおいて、この半導体チツプ基板底面に誘
電体層１５ｃを酸化法やスパツタ法により形成し
た後、さらに金属体層１６ｃを蒸着し、半導体チ
ツプ９ｃを導電性接着材１７ｃ等で半導体チツプ
搭載部上に固着し、半導体チツプ搭載部２ｃと半
導体チツプ基板底面と電気的に絶縁された第２の
電源電極１４ｃとをワイヤボンデイング等で電気
的に接続することにより第１と第２の電源電極間
に容量を挿入する方法である。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、第１の方法においては、誘電性
接着剤層１２ｂの厚さを均一にすることが困難な
ため、容量の製造ばらつきが大きくなるという問
題点があり、第２の方法においては、導電性接着
材１７ｃが誘電体層１５ｃをこえて半導体チツプ
底面と接触し短絡するという問題点があり、さら
に両方法とも半導体チツプ上面に形成された第１
の電源電極の電位と半導体チツプ基板底面との電
位とが等しい場合に限られ、半導体チツプ基板に
個有の電位を有する半導体チツプについては適用
不可能であつた。
従つて、本発明の目的は、上記問題を解消し、
信頼性が高く、安価なコンデンサ内蔵型半導体装
置及びその製造方法を提供することにある。
〔発明を解決するための手段〕
本発明の第１番目の特徴は、半導体チツプ搭載
部と、前記半導体チツプ搭載部の周囲に位置する
第１の電源用リードと、前記半導体チツプ搭載部
の周囲に位置しかつ前記半導体チツプ搭載部と電
気的に接続されている第２の電源用リードと、前
記半導体チツプ搭載部上に設けられたコンデンサ
と、前記コンデンサ上に搭載されかつ表面に第１
および第２の電源電極を有する半導体チツプとを
具備したコンデンサ内蔵型半導体装置において、
前記半導体チツプ搭載部の上面に形成された誘電
率の高い物質からなる第１の絶縁体層と、前記第
１の絶縁体層より小面積で前記第１の絶縁体層の
上面の周辺部が露出するように前記第１の絶縁体
層の上面に形成された第１の導電体層と、前記第
１の導電体層より小面積で前記第１の導電体層の
上面の周辺部が露出するように前記第１の導電体
層の上面に形成された第２の絶縁体層と、前記第
２の絶縁体層より小面積で前記第２の絶縁体層の
上面の周辺部が露出するように前記第２の絶縁体
層の上面に形成された第２の導電体層とを有し、
前記半導体チツプ搭載部と前記第１の絶縁体層と
前記第１の導電体層とから前記コンデンサを構成
し、前記半導体チツプが前記第２の導電体層上に
固着し、前記半導体チツプ表面の第１の電源電極
と前記第１の導電体層の露出する上面の周辺部と
をボンデングワイヤで接続して前記第１の電源用
リードからの電位を前記第１の電源電極と前記第
１の導電体層に供給するようにし、前記半導体チ
ツプ表面の第２の電源電極と前記第２の電源用リ
ードとをボンデングワイヤで接続して前記第２の
電源用リードからの電位を前記第２の電源電極と
前記半導体チツプ搭載部に供給するようにしたコ
ンデンサ内蔵型半導体装置にある。
このように半導体チツプが固着される第２の導
電層とコンデンサの上部電極となる第１の導電層
との間に第２の絶縁体層が存在しているから第１
の電源電極に供給される電位と半導体チツプの基
板の固有電位が異なる場合でも使用可能となる。
また、第１の絶縁体層、第１の導電体層、第２の
絶縁体層、第２の導電体層が順に小さい面積とな
り、第１の絶縁体層も第２の絶縁体層も上面周辺
が露出するようになつているから、コンデンサの
下部電極となる半導体チツプ搭載部とコンデンサ
の上部電極となる第１の導電層との不所望な短絡
が防止でき、かつ第１の導電層と半導体チツプと
の不所望な短絡も防止できる。さらに、上記構成
により露出した第１の導電体層の上面の周辺部と
半導体チツプ表面の第１の電源電極とをボンデン
グワイヤで接続しているから、半導体チツプ表面
における第１の電源電極の位置と第１の電源用リ
ードの位置との関係にかかわらず自由に半導体チ
ツプ表面の第１の電源電極とコンデンサの上部電
極である第１の導電層を接続することが出来、か
つ第１の電源用リードを介さずに接続しているか
ら両者間の電位差は小となりコンデンサが半導体
チツプの直ぐ近かくに位置することとなるから半
導体チツプ（半導体装置）の動作はより安定なも
のとなる。
本発明の第２番目の特徴は、半導体チツプ搭載
部と前記半導体チツプ搭載部の周囲に位置する第
１の電源用リードと前記半導体チツプ搭載部の周
囲に位置しかつ前記半導体チツプ搭載部と電気的
に接続されている第２の電源用リードとを有する
リードフレームを用意する工程と、フレームに接
続された複数のコンデンサ搭載部のそれぞれの上
に誘電率の高い物質からなる第１の絶縁体層を被
着形成し、前記第１の絶縁体層より小面積で前記
第１の絶縁体層の上面の周辺部が露出するように
前記第１の絶縁体層の上面に第１の導電体層を被
着形成し、前記第１の導電体層より小面積で前記
第１の導電体層の上面の周辺部が露出するように
前記第１の導電体層の上面に第２の絶縁体層を被
着形成し、前記第２の絶縁体層より小面積で前記
第２の絶縁体層の上面の周辺部が露出するように
前記第２の絶縁体層の上面に第２の導電体層を被
着形成し、これにより前記コンデンサ搭載部と前
記第１の絶縁体層と前記第１の導電体層とからコ
ンデンサを構成し、しかる後、前記コンデンサ搭
載部を前記フレームから分離する工程と、前記分
離したコンデンサ搭載部を前記リードフレームの
半導体チツプ搭載部に固着する工程と、前記コン
デンサ搭載部上の前記第２の導電体層上に、表面
に第１および第２の電源電極を有する半導体チツ
プを固着する工程と、前記半導体チツプ表面の第
１の電源電極と前記第１の導電体層の露出する上
面の周辺部をボンデングワイヤにより接続すると
ともに前記第１の電源用リードと前記第１の導電
体層の露出する上面の周辺部をボンデングワイヤ
で接続し、前記半導体チツプ表面の第２の電源電
極と前記第２の電源用リードをボンデングワイヤ
で接続する工程と、しかる後に、前記半導体チツ
プおよび前記コンデンサならびにその周囲部分を
封入樹脂で封止する工程とを有するコンデンサ内
蔵型半導体装置の製造方法にある。
本発明の第３番目の特徴は、半導体チツプ搭載
部と前記半導体チツプ搭載部の周囲に位置する第
１の電源用リードと前記半導体チツプ搭載部の周
囲に位置しかつ前記半導体チツプ搭載部と電気的
に接続されている第２の電源用リードとを有する
セラミツクケースを用意する工程と、フレームに
接続された複数のコンデンサ搭載部のそれぞれの
上に誘電率の高い物質からなる第１の絶縁体層を
被着形成し、前記第１の絶縁体層より小面積で前
記第１の絶縁体層の上面の周辺部が露出するよう
に前記第１の絶縁体層の上面に第１の導電体層を
被着形成し、前記第１の導電体層より小面積で前
記第１の導電体層の上面の周辺部が露出するよう
に前記第１の導電体層の上面に第２の絶縁体層を
被着形成し、前記第２の絶縁体層より小面積で前
記第２の絶縁体層の上面の周辺部が露出するよう
に前記第２の絶縁体層の上面に第２の導電体層を
被着形成し、これにより前記コンデンサ搭載部と
前記第１の絶縁体層と前記第１の導電体層とから
コンデンサを構成し、しかる後、前記コンデンサ
搭載部を前記フレームから分離する工程と、前記
分離したコンデンサ搭載部を前記セラミツクケー
スの半導体チツプ搭載部に固着する工程と、前記
コンデンサ搭載部上の前記第２の導電体層上に、
表面に第１および第２の電源電極を有する半導体
チツプを固着する工程と、前記半導体チツプ表面
の第１の電源電極と前記第１の導電体層の露出す
る上面の周辺部をそこに固着してある中継部材を
介してボンデングワイヤにより接続するとともに
前記第１の電源用リードと前記第１の導電体層の
露出する上面の周辺部を前記中継部材を介してボ
ンデングワイヤで接続し、前記半導体チツプ表面
の第２の電源電極と前記第２の電源用リードをボ
ンデングワイヤで接続する工程と、しかる後に、
前記半導体チツプおよび前記コンデンサならびに
その周囲部分をキヤツプで封止する工程とを有す
るコンデンサ内蔵型半導体装置の製造方法にあ
る。
このように本発明の第２番目および第３番目の
特徴においては、コンデンサ搭載部上にコンデン
サ機能およびコンデンサと絶縁して半導体チツプ
を固着させる機能をあらかじめ形成しておき、こ
れをフレームから分離した後、リードフレームや
セラミツクケースの半導体チツプ搭載部に固着す
るものであるから、第１番目の特徴による上記効
果に加えてこの第２番目および第３番目の特徴に
よりコンデンサ形成の材料選択の自由度が向上
し、所定の特性のコンデンサを選んで用いること
ができ、コンデンサ製造の生産性が高くなり、か
つコンデンサ搭載部上で良好に製作されたものの
みを使用することができるから、汎用性に富み、
低コストでかつ全体の製造歩留が良いものとな
る。
〔実施例〕
次に、本発明の実施例について、図面を参照し
て説明する。
第１図〜第４図は本発明の第１の実施例の説明
のための図で、第１図は構成を示す断面図、第２
図〜第４図は製造途中工程のワイヤボンデイング
後の図で第２図、第４図は平面図、第３図は断面
図である。第１図〜第３図に示すように、通常金
属フレームからなる導電性部材の半導体チツプ搭
載部２ｄの上面に誘電率の高い物質からなる第１
の絶縁体層１８ｄがあり、第１の絶縁体層１８ｄ
上面に第１の導電体層１９ｄがあり、第１の導電
体層１９ｄ上面にこの第１の導電体層１９ｄの一
部を露出させて第２の絶縁体層２０ｄがあり、第
２の絶縁体層２０ｄ上面の絶縁体層２０ｄから露
出されている第１の導電体層１９ｄと分離して、
第２の導電体層２１ｄが形成されている。さら
に、第２の導電体層２１ｄ上には金属ろう材等の
導電性接着剤１７ｄによつて半導体チツプ９ｄが
固着されている。この半導体チツプ９ｄ上面に
は、第１の電源電極１３ｄと第２の電源用電極１
４ｄが形成されており、第１の電源電極１３ｄは
第２の絶縁体層２０ｄから露出されている第１の
導電体層１９ｄと、また第２の電源電極１４ｄは
半導体チツプ搭載部２ｄとボンデングワイヤ１０
ｄによつて電気的に接続されている。
上記のように構成された半導体装置において
は、第１及び第２の電源電極ラインの間に第１の
絶縁体層１８ｄを誘電体とし、半導体チツプ搭載
部２ｄと第１の導電体層１９ｄとを両電極とした
コンデンサを挿入したことを等価になり、コンデ
ンサ内蔵型半導体装置を構成する。従つて電源ラ
インへのノイズ混入による誤動作を防止すること
ができる。また第１と第２の電源電極電位と半導
体チツプ基板底面の電位とが各々異なる半導体チ
ツプについても適用可能である。
次に本発明の第１の実施例によるコンデンサ内
蔵型半導体装置の製造方法の一実施例について説
明する。第２図及び第３図に示すように、外部導
出用リードのうち第２の電源用リード７ｄを半導
体チツプ搭載部２ｄまたは半導体チツプ搭載部支
持リード４ｃに接続したリードフレームを準備す
る。次にこの半導体チツプ搭載部２ｄ上面に誘電
体層となる誘電率の高い物質からなる第１の絶縁
体層１８ｄを被着する。被着する誘電体層として
は、誘電率の高い酸化チタン、酸化アルミニウ
ム、チタン酸バリウム、あるいはチツ化ケイ素、
チツ化タンタル、チツ化ボロン等の酸化膜やチツ
化膜、あるいはその他の元素を含む複合ガラスが
有効である。また上記誘電体層の被着は、薄く均
一とするためにPVD法やCVD法等の気相メツキ
法やRfスパツタ法を用いると有効であり、さら
に誘電体層の厚さは、形成されるコンデンサを大
容量とするために3μｍ以下とすることが適当で
ある。あるいは、陽極化成により高誘電体となる
タンタルやアルミニウムを蒸着した後、陽極化成
膜を形成したり、反応性絶縁膜化法による窒化膜
によるものでもよい。
次に、第１の絶縁体層１８ｄの上にこの絶縁体
層と密着力のあるチタン、アルミニウム、タンタ
ル、クロム、ニツケル等の金属層である第１の導
電体層１９ｄを被着する。なお、この金属層の被
着は前記気相メツキ法が適当であるが、接着剤に
よる方法、圧接法等も実施可能である。
次に、第１の導電体層１９ｄの上に、該第１の
導電体層の一部を露呈させて第２の絶縁体層２０
ｄを被着する。この第２の絶縁体層２０ｄの被着
は、第１の絶縁体層１８ｄと同一材料、同一方法
で実施することが適当であるが、第１の導電体層
１９ｄと第２の導電体層２１ｄ間の絶縁のみを目
的としているため、絶縁物質を接着剤等で固着す
る方法等も実施可能である。
次に、第２の絶縁体層２０ｄの上に、この第２
の絶縁体層２０ｄから露出されている第１の導電
体層１９ｄの端部の露出部分と分離して、第２の
導電体層２１ｄを被着する。第２の導電体層２１
ｄの被着は第１の導電体層１９ｄと同一材料、同
一方法で実施可能である。
次に、第２の導電体層２１ｄの上に半導体チツ
プ９ｄを金属ろう材等の導電性接着剤１７ｄによ
り固着する。
ここで、半導体チツプ固着の際、導電性接着剤
１７ｄが第２の絶縁体層２０ｄを越えて、第２の
絶縁体層２０ｄから露出されている第１の導電体
層１９ｄと、さらには第１の絶縁体層１８ｄを越
えて半導体チツプ搭載部２ｄと接触し、半導体チ
ツプ９ｄの電源電極１３ｄあるいは１４ｄと半導
体チツプ基板底面またはコンデンサ両電極間を短
絡させることがあるため、第１図〜第３図に示す
ように、第１の導電体層１９ｄ及び第２の導電体
層２１ｄの面積は、それぞれ第１の絶縁体層１８
ｄ及び第２の絶縁体層２０ｄの面積より小さく、
また第２の導電体層２１ｄの面積は第１の導電体
層１９ｄの面積より小さくする。この実現は、半
導体チツプ搭載部を十分大きくすること及び第
１、第２の絶縁体層と第１の導電体層の被着を半
導体チツプ搭載部支持リード４ｄの一部に広げて
実施することにより可能である。
なお、第１の導電体層１９ｄのうち、第２の絶
縁体層２０ｄから露出されている部分と、第２の
導電体層２１ｄについて、絶縁体層と密着力のあ
る金属の上に半導体チツプの固着性や、ワイヤボ
ンデイング性を向上させるため、ニツケル、アル
ミニウム、金、銀等の金属層を蒸着または圧接し
てもよく、またこれら金属を蒸着の場合は、外部
導出用リードのうちワイヤボンデイングされる内
部リードについても同時に蒸着すれば、通常電解
メツキで形成する内部リードの金属層を省略する
ことができる。さらに、半導体チツプ固着の際、
固着剤として導電性ペースト等を使用すればそれ
を第２の導電体層２１ｄとすることもできる。た
だし、この場合は、半導体チツプ基板底面の電位
安定をはかるため半導体チツプ基板底面にアルミ
ニウム、金等の金属を蒸着しておく方がよい。
次に、半導体チツプ９ｄの上面に形成されてい
る電極と外部導出用リード１ｄ及び第２の絶縁体
層２０ｄから露出された部分の第１の導電体層１
９ｄとをボンデングワイヤ１０ｄによりワイヤボ
ンデイングする。この際、半導体チツプの上面に
形成された電源電極のうち、第１の電源電極１３
ｄと第２の絶縁体層２０ｄから露出された部分の
第１の導電体層１９ｄ及び外部導出用リードのう
ち第１の電源用リード６ｄとをワイヤボンデイン
グし、第２の電源電極１４と、半導体チツプ搭載
部２ｄと接続された外部導出用リードである第２
の電源用リード７ｄとをワイヤボンデイングによ
り電気的に接続させることが必要条件となる。
ここで、第１の電源電極１３ｄと、第１の導電
体層１９ｄ及び第１の電源用リード６ｄとの接続
方法としては、第２図及び第３図に示すように、
第１の電源電極１３ｄと第１の導電体層１９ｄ及
び第１の導電体層１９ｄと第１の電源用リード６
ｄとを、各々ワイヤボンデイングして接続する方
法の他、第４図に示すように、第１の電源電極１
３ｄにボンデイング箇所を２ケ所設け、各々第１
の導電体層１９ｄと第１の電源用リード６ｄとを
接続する方法も可能である。
しかるのち、封入樹脂例えばエポキシ樹脂等で
封止すれば本実施例のコンデンサ内蔵型半導体装
置が完成する。
第５図〜第８図は、本発明の第２の実施例の説
明のための図で、製造途中工程を示し、第５図、
第６図は平面図、第７図、第８図は断面図であ
る。第５図〜第７図に示すように、通常金属フレ
ームからなる導電性部材の半導体チツプ搭載部２
ｄ上には金属ろう材、半田等の導電性接着剤１７
d′によつて導電性部材のコンデンサ搭載部２３ｄ
が固着されている。このコンデンサ搭載部２３ｄ
上には、第１の実施例と同様に、第１の絶縁体層
１８ｄ、第１の導電体層１９ｄ、第２の絶縁体層
２０ｄ、第２の導電体層２１ｄが順次形成され、
第１の導電体層１９ｄの端部の一部分は、第２の
絶縁体層２１ａから露出されている。さらに第２
の導電体層２１ｄ上には金属ろう材等の導電性接
着剤１７ｄによつて半導体チツプ９ｄが固着され
ている。この半導体チツプ９ｄ上面には、第１の
電源電極１３ｄと第２の電源電極１４ｄが形成さ
れており、第１の電源電極１３ｄは第２の絶縁体
層２０ｄから露出されている第１の導電体層１９
ｄ及び第１の電源用リード６ａと、また第２の電
源電極１４ｄは半導体チツプ搭載部２ｄと接続さ
れた第２の電源用リード７ｄとボンデイングワイ
ヤ１０ｄによつて電気的に接続されている。
その結果第１の実施例と異なり、コンデンサは
別に設けたコンデンサ搭載部２３ｄ上に形成され
るが、第１の実施例と同様第１と第２の電源電極
ラインの間に第１の絶縁体層１８ｄを誘電体と
し、半導体チツプ搭載部２ｄと第１の導電体層１
９ｄとを両電極としたコンデンサが挿入されたこ
とになり、第１の実施例と同様な効果が得られ
る。
次に、第２の実施例の製造方法につき説明す
る。本第２の実施例の製造方法は大部分第１の実
施例の製造方法に準ずるが、第５図に示すような
導電性部材からなる半導体チツプ搭載部を兼ねた
コンデンサ搭載部２３ｄを備えたフレーム２２ｄ
を準備し、このコンデンサ搭載部２３ｄ上に第１
の絶縁体層１８ｄを被着し、第１の絶縁体層１８
ｄの上に第１の導電体層１９ｄを被着し、第１の
導電体層１９ｄの上に第１の導電体層１９ｄの端
部の一部分を露出させて、第２の絶縁体層２０ｄ
を被着し、第２の絶縁体層２０ｄの上にこの第２
の絶縁体層２０ｄから露出されている第１の導電
体層１９ｄと分離して、第２の導電体層２１ｄを
被着する。
次に、第６図に示すように、外部導出用リード
１ｄと半導体チツプ搭載部２ｄとを備えたリード
フレーム３ｄを準備する。このリードフレーム３
ｄにおいて、第２の電源用リード７ｄは半導体チ
ツプ搭載部支持リード４ｅと接続されている。
次に第７図に示すように、リードフレーム３ｄ
の半導体チツプ搭載部２ｄ上に、前記の第１と第
２の絶縁体層１８ｄ，２０ｄ及び導電体層１９
ｄ，２１ｄが形成されたコンデンサ搭載部２３ｄ
をフレーム２２ｄから分離し、金属ろう材、半田
等の導電性接着剤１７d′によつて固着する。ここ
で固着性向上のため、コンデンサ搭載部下面にス
ズ、半田、金等の金属層を形成しておいた方が良
い。
次に、コンデンサ搭載部２３ｄ上層の第２の導
電体層２１ｄの上に半導体チツプ９ｄを金属ろう
材等の導電性接着剤１７ｄにより固着する。
次いで、半導体チツプ９ｄの上主表面に形成さ
れている電極と外部導出用リード１ｄ及び第２の
絶縁体層２０ｄから露出された部分の第１の導電
体層１９ｄとをボンデングワイヤ１０aaにより
ワイヤボンデイングする。この際、半導体チツプ
上面に形成された電源電極のうち、第１の電源電
極１３ｄと第２の絶縁体層２０ｄから露出された
部分の第１の導電体層１９ｄ及び第１の電源用リ
ード６ｄとをワイヤボンデイングし、第２の電源
電極１４ｄと、半導体チツプ搭載部２ｄと接続さ
れた第２の電源用リード７ｄとをワイヤボンデイ
ングにより電気的に接続させることが必要条件と
なる。
しかるのち、封入樹脂例えばエポキシ樹脂等で
封止すれば、本第２の実施例は完成する。
ここで、本実施例において、コンデンサ搭載部
２３ｄをリードフレーム３ｄの半導体チツプ搭載
部２ｄ上に固着したが、第８図に示したように、
半導体チツプ搭載部２ｄの金属板の中央をあらか
じめ除去したリードフレームを準備し、コンデン
サ搭載部２３ｄを半導体チツプ搭載部支持リード
４ｄと半田等の導電性接着剤や溶接法により固着
することも可能である。
なお、本第２の実施例によれば、第１と第２の
絶縁体層及び導電体層の形成を前記気相メツキ法
で実施する場合、第１の実施例と比較して同一面
積内に形成できる数が多く、効率が良いという利
点や、コンデンサ搭載部の材料選択の自由度が向
上するという利点がある。その他第１の実施例で
述べた効果はほぼ本実施例でも得られることは説
明するまでもない。
第９図は本発明の第３の実施例の製造途中工程
における断面図である。
第３の実施例は、本発明のセラミツクパツケー
ジへの適用例である。第９図に示すように、セラ
ミツクケース２４ｅの半導体チツプ搭載部上のメ
タライズ層２６ｅ上には金属ろう材等の導電性接
着剤１７e′によつて導電性部材からなるコンデン
サ搭載部２３ｅが固着されている。このコンデン
サ搭載部２３ｅ上には第１の実施例と同様に、第
１の絶縁体層１８ｅ、第１の導電体層１９ｅ、第
２の絶縁体層２０ｅ、第２の導電体層２１ｅが形
成され、第１の導電体層１９ｅの一部は第２の絶
縁体層２０ｅから露出されている。さらに第２の
導電体層２１ｅの上には金属ろう材等の導電性接
着剤１７ｅによつて半導体チツプ９ｅが固着され
ている。半導体チツプ上主表面には、第１の電源
電極１３ｅと第２の電源電極１４ｅが形成されて
おり、第１の電源電極１３ｅは第２の絶縁体層２
０ｄから露出されている第１の導電体層１４ｅ及
び第１の電源用リード６ｅと、また第２の電源電
極１４ｅは、半導体チツプ搭載部上のメタライズ
層２６ｅとスルホール２５ｅを介して接続された
第２の電源用リード７ｅとボンデイングワイヤ１
０ｅによつて電気的に接続されている。
ここで、第１の電源電極１３ｅと、第１の導電
体層１９ｅ及び第１の電源用リード６ｅとの接続
方法として、第９図に示すように第１の導電体層
１９ｅ上に導電性の中継部材２７ｅを設け、中継
部材２７ｅを介して実施してもよい。
以上の様に構成されたセラミツクパツケージに
おいても、第１と第２の電源電極ライン間にコン
デンサが挿入されたことになり本発明の効果が得
られる。
次に、第３の実施例の製造方法につき説明す
る。本第３の実施例の製造方法は大部分第２の実
施例に準じて実施することができる。すなわち、
第２の実施例におけるリードフレームの代わり
に、半導体チツプ搭載部上にメタライズ層２６ｅ
を設け、かつこのメタライズ層２６ｅと第２の電
源用リード７ｅとをスルホール２５ｅを介して接
続したセラミツクケース２４ｅを準備し、以下第
２の実施例と同様に、第１と第２の絶縁体層１８
ｅ，２０ｅ及び導電体層１９ｅ，２１ｅを形成し
たコンデンサ搭載部２３ｅをフレーム２２ｄから
分離し、メタライズ層２６ｅ上に固着し、コンデ
ンサ搭載部２３ｅ上面の第２の導電体層２１ｅ上
に半導体チツプ９ｅを固着し、半導体チツプ上主
表面上の第１の電源電極１３ｅと第１の導電体層
１９ｅ及び第１の電源用リード６ｅとを、また第
２の電源電極１４ｅと第２の電源用リード７ｅと
をワイヤボンデイングする。しかるのち、セラミ
ツクケース２４ｅ上面にキヤツプを封止すれば本
第３の実施例は完成する。
なお、本第３の実施例は前記第２の実施例に準
じてセラミツクパツケージに適用したが、前記第
１の実施例に準じてガラス封止パツケージ等にも
実施することも可能であり、また第１、第２の実
施例で述べた効果はほぼ本実施例でも得られるこ
とは説明するまでもない。
さらに上記第１〜第３の実施例においては、コ
ンデンサを挿入する電極を電源用電極としたが、
その他アース電極、電気信号入出力電極等にも適
用できる。
〔発明の効果〕
以上、詳細説明した様に本発明によれば、上記
の手段により、コンデンサを内蔵することにより
電源とアース間等の２電極間にノイズ防止効果が
あげられる。またコンデンサを半導体装置の外に
実装する必要がないので、実装密度を向上させる
ことができると共にコンデンサのリード線による
インダクタンスの悪影響を防ぐことができる。ま
た、従来のコンデンサ内蔵型の半導体装置で生じ
ていたコンデンサや半導体装置の耐熱衝撃性等の
信頼性の低下、コンデンサ容量の製造ばらつきが
大きいこと、コンデンサ電極間のシヨートが発生
し易いこと等の問題点や半導体装置の製造上の制
限等の問題欠点があつたのに対し、半導体チツプ
搭載部上にコンデンサとなる誘電体及び電極を気
相メツキ法等により薄く均一に形成することによ
りこれら問題点を解消でき、安価で信頼性の優れ
たコンデンサ内蔵型半導体装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
第１図〜第４図は本発明の第１の実施例の説明
図で、第１図は構成を示す断面図、第２図〜第４
図はその製造途中工程の説明図で第２図、第４図
は平面図、第３図は断面図であり、第５図〜第８
図は本発明の第２の実施例の製造途中工程の説明
図で第５図、第６図は平面図、第７図、第８図は
断面図であり、第９図は本発明の第３の実施例の
製造途中工程の断面図であり、第１０図〜第１３
図は従来のコンデンサ内蔵型半導体装置の説明図
で、第１０図は第１の例の製造途中工程の平面
図、第１１図は樹脂封止後の第１０図Ａ−A′の
断面図、第１２図、第１３図はそれぞれ第２、第
３の例の構成を示す断面図である。 １ａ，１ｄ，１ｅ……外部導出用リード、２
ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ……半導体チツプ搭載部、
３ａ，３ｄ……リードフレーム、４ａ，４ｃ，４
ｄ，４ｅ……半導体チツプ支持リード、５ａ，５
ｄ……段差、６ａ，６ｄ，６ｅ……第１の電源用
リード、７ａ，７ｄ，７ｅ……第２の電源用リー
ド、８ａ……チツプ型コンデンサ、９ａ，９ｂ，
９ｃ，９ｄ，９ｅ……半導体チツプ、１０ａ，１
０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ……ボンデイング
ワイヤ、１１ａ……エポキシ樹脂、１２ｂ……誘
電性接着剤、１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１３ｅ…
…第１の電源電極、１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１
４ｅ……第２の電源電極、１５ｃ……誘電体層、
１６ｃ……導電体層、１７ｃ，１７ｄ，１７d′，
１７ｅ，１７e′……導電性接着剤、１８ｄ，１８
ｅ……第１の絶縁体層、１９ｄ，１９ｅ……第１
の導電体層、２０ｄ，２０ｅ……第２の導電体
層、２１ｄ，２１ｅ……第２の導電体層、２２ｄ
……フレーム、２３ｄ，２３ｅ……コンデンサ搭
載部、２４ｅ……セラミツクケース、２５ｅ……
スルホール、２６ｅ……メタライズ層、２７ｅ…
…中継部材。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 半導体チツプ搭載部と、前記半導体チツプ搭
    載部の周囲に位置する第１の電源用リードと、前
    記半導体チツプ搭載部の周囲に位置しかつ前記半
    導体チツプ搭載部と電気的に接続されている第２
    の電源用リードと、前記半導体チツプ搭載部上に
    設けられたコンデンサと、前記コンデンサ上に搭
    載されかつ表面に第１および第２の電源電極を有
    する半導体チツプとを具備したコンデンサ内蔵型
    半導体装置において、 前記半導体チツプ搭載部の上面に形成された誘
    電率の高い物質からなる第１の絶縁体層と、前記
    第１の絶縁体層より小面積で前記第１の絶縁体層
    の上面の周辺部が露出するように前記第１の絶縁
    体層の上面に形成された第１の導電体層と、前記
    第１の導電体層より小面積で前記第１の導電体層
    の上面の周辺部が露出するように前記第１の導電
    体層の上面に形成された第２の絶縁体層と、前記
    第２の絶縁体層より小面積で前記第２の絶縁体層
    の上面の周辺部が露出するように該第２の絶縁体
    層の上面に形成された第２の導電体層とを有し、 前記半導体チツプ搭載部と前記第１の絶縁体層
    と前記第１の導電体層とから前記コンデンサを構
    成し、 前記半導体チツプを前記第２の導電体層上に固
    着し、 前記半導体チツプ表面の第１の電源電極と前記
    第１の導電体層の露出する上面の周辺部とをボン
    デングワイヤで接続して前記第１の電源用リード
    からの電位を前記第１の電源電極と前記第１の導
    電体層に供給するようにし、 前記半導体チツプ表面の第２の電源電極と前記
    第２の電源用リードとをボンデングワイヤで接続
    して前記第２の電源用リードからの電位を前記第
    ２の電源電極と前記半導体チツプ搭載部に供給す
    るようにしたことを特徴とするコンデンサ内蔵型
    半導体装置。 ２ 前記半導体チツプ表面の第１の電源電極と前
    記第１の導電体層の露出する上面の周辺部との前
    記ボンデングワイヤによる接続とともに、前記第
    １の電源用リードと前記第１の導電体層の露出す
    る上面の周辺部とをボンデングワイヤで接続する
    ことにより前記第１の電源用リードからの電位を
    前記第１の電源電極と前記第１の導電体層に供給
    するようにしたことを特徴とする特許請求の範囲
    第１項に記載のコンデンサ内蔵型半導体装置。 ３ 前記半導体チツプ表面の第１の電源電極と前
    記第１の導電体層の露出する上面の周辺部との前
    記ボンデングワイヤによる接続とともに、前記第
    １の電源用リードと前記第１の電源電極とをボン
    デングワイヤで接続することにより前記第１の電
    源用リードからの電位を前記第１の電源電極と前
    記第１の導電体層に供給するようにしたことを特
    徴とする特許請求の範囲第１項に記載のコンデン
    サ内蔵型半導体装置。 ４ 前記半導体チツプ搭載部と前記第１の電源用
    リードと前記第２の電源用リードとはリードフレ
    ームに形成されていることを特徴とする特許請求
    の範囲第１項に記載のコンデンサ内蔵型半導体装
    置。 ５ 前記半導体チツプ搭載部と前記第１の電源用
    リードと前記第２の電源用リードとはセラミツク
    パツケージのセラミツクケースに形成されている
    ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
    コンデンサ内蔵型半導体装置。 ６ 半導体チツプ搭載部と前記半導体チツプ搭載
    部の周囲に位置する第１の電源用リードと前記半
    導体チツプ搭載部の周囲に位置しかつ前記半導体
    チツプ搭載部と電気的に接続されている第２の電
    源用リードとを有するリードフレームを用意する
    工程と、 フレームに接続された複数のコンデンサ搭載部
    のそれぞれの上に誘電率の高い物質からなる第１
    の絶縁体層を被着形成し、前記第１の絶縁体層よ
    り小面積で前記第１の絶縁体層の上面の周辺部が
    露出するように前記第１の絶縁体層の上面に第１
    の導電体層を被着形成し、前記第１の導電体層よ
    り小面積で前記第１の導電体層の上面の周辺部が
    露出するように前記第１の導電体層の上面に第２
    の絶縁体層を被着形成し、前記第２の絶縁体層よ
    り小面積で前記第２の絶縁体層の上面の周辺部が
    露出するように前記第２の絶縁体層の上面に第２
    の導電体層を被着形成し、これにより前記コンデ
    ンサ搭載部と前記第１の絶縁体層と前記第１の導
    電体層とからコンデンサを構成し、しかる後、前
    記コンデンサ搭載部を前記フレームから分離する
    工程と、 前記分離したコンデンサ搭載部を前記リードフ
    レームの半導体チツプ搭載部に固着する工程と、 前記コンデンサ搭載部上の前記第２の導電体層
    上に、表面に第１および第２の電源電極を有する
    半導体チツプを固着する工程と、 前記半導体チツプ表面の第１の電源電極と前記
    第１の導電体層の露出する上面の周辺部をボンデ
    ングワイヤにより接続するとともに前記第１の電
    源用リードと前記第１の導電体層の露出する上面
    の周辺部をボンデングワイヤで接続し、前記半導
    体チツプ表面の第２の電源電極と前記第２の電源
    用リードをボンデングワイヤで接続する工程と、 しかる後、前記半導体チツプおよび前記コンデ
    ンサならびにその周囲部分を封入樹脂で封止する
    工程とを有することを特徴とするコンデンサ内蔵
    型半導体装置の製造方法。 ７ 半導体チツプ搭載部と前記半導体チツプ搭載
    部の周囲に位置する第１の電源用リードと前記半
    導体チツプ搭載部の周囲に位置しかつ前記半導体
    チツプ搭載部と電気的に接続されている第２の電
    源用リードとを有するセラミツクケースを用意す
    る工程と、 フレームに接続された複数のコンデンサ搭載部
    のそれぞれの上に誘電率の高い物質からなる第１
    の絶縁体層を被着形成し、前記第１の絶縁体層よ
    り小面積で前記第１の絶縁体層の上面の周辺部が
    露出するように前記第１の絶縁体層の上面に第１
    の導電体層を被着形成し、前記第１の導電体層よ
    り小面積で前記第１の導電体層の上面の周辺部が
    露出するように前記第１の導電体層の上面に第２
    の絶縁体層を被着形成し、前記第２の絶縁体層よ
    り小面積で前記第２の絶縁体層の上面の周辺部が
    露出するように該第２の絶縁体層の上面に第２の
    導電体層を被着形成し、これにより前記コンデン
    サ搭載部と前記第１の絶縁体層と前記第１の導電
    体層とからコンデンサを構成し、しかる後、前記
    コンデンサ搭載部を前記フレームから分離する工
    程と、 前記分離したコンデンサ搭載部を前記セラミツ
    クケースの前記半導体チツプ搭載部に固着する工
    程と、 前記コンデンサ搭載部上の前記第２の導電体層
    上に、表面に第１および第２の電源電極を有する
    半導体チツプを固着する工程と、 前記半導体チツプ表面の第１の電源電極と前記
    第１の導電体層の露出する上面の周辺部をそこに
    固着されている中継部材を介してボンデングワイ
    ヤにより接続するとともに前記第１の電源用リー
    ドと前記第１の導電体層の露出する上面の周辺部
    を前記中継部材を介してボンデングワイヤで接続
    し、前記半導体チツプ表面の第２の電源電極と前
    記第２の電源用リードをボンデングワイヤで接続
    する工程と、 しかる後に、前記半導体チツプおよび前記コン
    デンサならびにその周囲部分をキヤツプで封止す
    る工程とを有することを特徴とするコンデンサ内
    蔵型半導体装置の製造方法。
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