JP2000058708A - Bga半導体装置とその製造方法 - Google Patents

Bga半導体装置とその製造方法

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JP2000058708A
JP2000058708A JP10230746A JP23074698A JP2000058708A JP 2000058708 A JP2000058708 A JP 2000058708A JP 10230746 A JP10230746 A JP 10230746A JP 23074698 A JP23074698 A JP 23074698A JP 2000058708 A JP2000058708 A JP 2000058708A
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    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
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    • H01L2224/48091Arched

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体チップの大きさが小さいものであって
も、多くの半田ボールを取付けること可能にしたBGA
半導体装置を提供する。 【解決手段】 半導体チップ1をモールド樹脂26で封
止したBGA半導体装置において、前記半導体チップ1
上に半田ボール29を配設すると共に、前記半導体チッ
プ1が配置されてない領域31に半田ボール29を配設
したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、BGA半導体装置
とその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】BGA半導体装置としては、例えば、特
開平10−135280号公報に記載されたようなもの
が知られている。しかし、上記したBGA半導体装置の
場合、半田ボールは半導体チップの上にのみ設けること
が可能な構造であるから、取付けることの出来る半田ボ
ールの数に限度があるという欠点があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
した従来技術の欠点を改良し、特に、半導体チップの大
きさが小さいものであっても、多くの半田ボールを取付
けることを可能にした新規なBGA半導体装置とその製
造方法を提供するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は上記した目的を
達成するため、基本的には、以下に記載されたような技
術構成を採用するものである。即ち、本発明に係わるB
GA半導体装置の第1態様は、半導体チップをモールド
樹脂で封止したBGA半導体装置において、前記半導体
チップ上に半田ボールを配設すると共に、前記半導体チ
ップが配置されてない領域に半田ボールを配設したこと
を特徴とするものであり、叉、第2態様は、前記半導体
チップが配置されてない領域に設けられた半田ボール
は、前記半導体チップを固定するリードフレームのリー
ド上に設けられたものであることを特徴とするものであ
り、叉、第3態様は、前記半導体チップ上のパッドと前
記リードとは、ワイヤボンディングで接続され、前記半
導体チップ上のパッドとこの半導体チップ上の半田ボー
ルとは金属配線で接続されていることを特徴とするもの
であり、叉、第4態様は、前記リードも前記モールド樹
脂で覆われていることを特徴とするものであり、叉、第
5態様は、前記リードは前記モールド樹脂で覆われてい
ないことを特徴とするものである。
【0005】叉、本発明に係わるBGA半導体装置の製
造方法の第1態様は、半導体チップをモールド樹脂で封
止したBGA半導体装置の製造方法において、半導体チ
ップ上のパッドと半田ボールを取付けるランドとを接続
する金属配線層を形成する工程と、前記半導体チップを
リードフレーム上に固定すると共に、この半導体チップ
上のパッドと前記リードフレームのリードとをワイアボ
ンディングする工程と、を含むことを特徴とするもので
あり、叉、第2態様は、前記リードフレームには半田ボ
ールが取付けられることを特徴とするものである。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明に係わるBGA半導体装置
は、半導体チップをモールド樹脂で封止したBGA半導
体装置において、前記半導体チップ上に半田ボールを配
設すると共に、前記半導体チップが配置されてない領域
に半田ボールを配設したことを特徴とするものであるか
ら、半導体チップの大きさが小さいものであっても、多
くの半田ボールを取付けることができる。
【0007】
【実施例】以下に、本発明に係わるBGA半導体装置と
その製造方法の具体例を図面を参照しながら詳細に説明
する。図1は、本発明に係わるBGA半導体装置の具体
例の構造を示す図であって、これらの図には、半導体チ
ップ1をモールド樹脂26で封止したBGA半導体装置
において、前記半導体チップ1上に半田ボール29を配
設すると共に、前記半導体チップ1が配置されてない領
域31に半田ボール29を配設したBGA半導体装置が
示され、叉、前記半導体チップ1が配置されてない領域
31に設けられた半田ボール29は、前記半導体チップ
1を固定するリードフレーム21のリード23上に設け
られたBGA半導体装置が示され、叉、前記半導体チッ
プ1上のパッド3と前記リード23とは、ワイヤボンデ
ィング25で接続され、前記半導体チップ1上のパッド
3とこの半導体チップ1上の半田ボール29とは金属配
線16で接続されているBGA半導体装置が示されてい
る。
【0008】以下に、本発明を更に詳細に説明する。 (1)半導体チップ上のパッドと半田ボール用のランド
間に金属配線16を形成する工程、図2に示すように、
半導体チップ1の層間絶縁膜2上のパッド3上にカバー
膜4を塗布し、その上にポリイミド5を塗布する(図2
(a))。そして、塗布したポリイミド5を露光、現像
してパッド3上に開口6を形成する(図2(b))。そ
の後、ポリイミド5をベーク後、パッド3上のカバー膜
4をエッチングしてスルーホ―ル7を形成しパッド3を
露出させ、絶縁用の下ポリイミド膜8の成膜を終了する
(図2(c)、(d))。
【0009】次に、図3に示すように、下ポリイミド膜
8上にパッド3から導出する金属配線と、この金属配線
に設けられる半田ボール取付け用のランドを形成する。
始めに、スルーホール7を含む下ポリイミド膜8上にT
iW膜11をスパッタにて成膜した後、この膜上にCu
膜12をスパッタにて成膜する(図3(a))。その
後、半田ボール取付け用のランド15と、パッド3とラ
ンド15とを接続する配線16のパターニングを行うた
め、ホトレジスト膜13を塗布し、所定の形状にパター
ニングし(図3(b))、その後、このホトレジスト膜
13をマスクとして、Cu膜12とTiW膜11をウエ
ットエッチングし、ランド15と金属配線16とを形成
する(図3(c))。そして、ホトレジスト膜13を除
去する(図3(d))。最後に、ランド15上を除く全
面にポリイミド17を塗布することで、ランド15と金
属配線16とは下ポリイミド8と上ポリイミド17とで
完全に覆われて絶縁され、この工程を終了する(図3
(e))。18は、ランド15上の上ポリイミド17の
半田ボール取付け用の開口である。
【0010】(2)リードフレームに上記の加工を施し
たチップを取付ける工程、次に、図4に示したように、
リードフレーム21に上記の加工を施したチップ1を取
付ける。リードフレーム21は、中央部にチップ1を固
定するためのアイランド22が設けられ、このアイラン
ド22を囲むように、リード23が形成されている。そ
して、このリード23には、半田ボールを取付けるため
の円形状のランド24が形成されている。
【0011】リードフレーム21上へのチップ1の取付
けは、従来の方法と変わらない。リードフレーム21上
へのチップ1の取付けが終了すると、チップ1のパッド
とリード23とを金属細線25でワイアボンディングし
てリードフレーム21への組付けを終了する。 (3)モールド樹脂封止工程と半田ボールのマウント工
程、その後、チップ1とリードフレーム21のリード2
3をモールド樹脂26で封止する(図5)、この際、チ
ップ1上のランド15と、リード23のランド24上に
半田ボールマウント用の開口27が設けられる。そし
て、レーザにてバリ取りを行った後、モールド樹脂26
の開口27にクリーム半田28を入れる(図6)、開口
27に半田ボール29を組み付けた後、パッケージを切
断して個片化して、本発明のBGA半導体装置を完成さ
せる(図7)。
【0012】なお、上記説明では、リードフレーム21
のリード23もモールド樹脂26で覆われているが、リ
ード23がモールド樹脂26で覆われていないように構
成しても良い。
【0013】
【発明の効果】本発明に係わるBGA半導体装置とその
製造方法は、上述のように構成したので、半導体チップ
の大きさが小さいものであっても、多くの半田ボールを
取付けることができる。しかも、構成が簡単であるか
ら、実施も容易である等優れた特徴を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わるBGA半導体装置の拡大図であ
る。
【図2】下ポリイミド膜を成膜する工程を示す図であ
る。
【図3】チップ上に配線層と半田ボール用のランドとを
形成すると共に、これらをポリイミド膜で絶縁する工程
を示す図である。
【図4】リードフレームにチップを組み付けた状態を示
す図である。
【図5】チップをモールド樹脂で封止した状態を示す図
である。
【図6】モールド樹脂の開口部分近傍の拡大図である。
【図7】半田ボールを組付けた状態を示す図である。
【符号の説明】
1 半導体チップ 2 層間絶縁膜 3 パッド 4 カバー膜 5、17 ポリイミド 6、18、27 開口 7 スルーホール 8 下ポリイミド膜 11 TiW膜 12 Cu膜 13 ホトレジスト膜 15、24 ランド 16 配線 21 リードフレーム 22 アイランド 23 リード 25 金属細線 26 モールド樹脂 28 クリーム半田 29 半田ボール 31 半導体チップが配置されてない領域
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成11年7月16日(1999.7.1
6)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0004
【補正方法】変更
【補正内容】
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は上記した目的を
達成するため、基本的には、以下に記載されたような技
術構成を採用するものである。即ち、本発明に係わるB
GA半導体装置の第1態様は、半導体チップをモールド
樹脂で封止したBGA半導体装置において、半田ボール
が、前記半導体チップを固定するリードフレームのリー
ド上に設けられたものであることを特徴とするものであ
り、叉、第2態様は、前記半導体チップ上のパッドと前
記リードとは、ワイヤボンディングで接続され、前記半
導体チップ上のパッドとこの半導体チップ上に設けられ
た半田ボールとは金属配線で接続されていることを特徴
とするものであり、叉、第3態様は、前記リードは前記
モールド樹脂で覆われていることを特徴とするものであ
り、叉、第4態様は、前記リードは前記モールド樹脂で
覆われていないことを特徴とするものである。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0005
【補正方法】変更
【補正内容】
【0005】叉、本発明に係わるBGA半導体装置の製
造方法の態様は、半導体チップをモールド樹脂で封止し
たBGA半導体装置の製造方法において、半導体チップ
上のパッドと半田ボールを取付けるランドとを接続する
金属配線層を形成する第1の工程と、前記半導体チップ
をリードフレーム上に固定すると共に、この半導体チッ
プ上のパッドと前記リードフレームのリードとをワイア
ボンディングする第2の工程と、前記半導体チップ上の
ランド及び前記リードフレームのリード上に半田ボール
を組み付ける第3の工程と、を含むことを特徴とするも
のである。 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成11年10月22日(1999.10.
22)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0004
【補正方法】変更
【補正内容】
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は上記した目的を
達成するため、基本的には、以下に記載されたような技
術構成を採用するものである。即ち、本発明に係わるB
GA半導体装置の第1態様は、リードフレームに搭載さ
れた半導体チップをモールド樹脂で封止したBGA半導
体装置において、前記半導体チップの一方の面には、前
記リードフレームのリード部に電気的に接続された第1
のパッドが設けられると共に、前記半導体チップ上に形
成されたランド部に電気的に接続された第2のパッドと
が設けられ、前記半導体チップの他方の面は、前記リー
ドフレームのアイランドに固着され、前記リード部と前
記ランド部とに半田ボールが配設されていることを特徴
とするものであり、叉、第2態様は、前記第1のパッド
と前記リード部とは、ワイヤボンディングで接続され、
前記第2のパッドと前記ランド部とは、前記半導体チッ
プに形成された金属配線層で接続されていることを特徴
とするものであり、叉、第3態様は、前記リード部は、
前記モールド樹脂で覆われていることを特徴とするもの
であり、叉、第4態様は、前記リード部は、前記モール
ド樹脂で覆われていないことを特徴とするものである。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0005
【補正方法】変更
【補正内容】
【0005】叉、本発明に係わるBGA半導体装置の製
造方法の態様は、リードフレームに搭載された半導体チ
ップをモールド樹脂で封止したBGA半導体装置の製造
方法において、リードフレームのリード部に電気的に接
続される第1のパッドと前記半導体チップに形成された
ランド部に電気的に接続された第2のパッドとを前記半
導体チップの第1の面に設け、この半導体チップの第2
の面を前記リードフレームのアイランドに固定する第1
の工程と、前記第1のパッドと前記リード部とをワイヤ
ボンディングする第2の工程と、前記ンド部と前記リー
ド部とに半田ボールを組み付ける第3の工程と、を含む
ことを特徴とするものである。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体チップをモールド樹脂で封止した
    BGA半導体装置において、 前記半導体チップ上に半田ボールを配設すると共に、前
    記半導体チップが配置されてない領域に半田ボールを配
    設したことを特徴とするBGA半導体装置。
  2. 【請求項2】 前記半導体チップが配置されてない領域
    に設けられた半田ボールは、前記半導体チップを固定す
    るリードフレームのリード上に設けられたものであるこ
    とを特徴とする請求項1記載のBGA半導体装置。
  3. 【請求項3】 前記半導体チップ上のパッドと前記リー
    ドとは、ワイヤボンディングで接続され、前記半導体チ
    ップ上のパッドとこの半導体チップ上の半田ボールとは
    金属配線で接続されていることを特徴とする請求項2記
    載のBGA半導体装置。
  4. 【請求項4】 前記リードも前記モールド樹脂で覆われ
    ていることを特徴とする請求項3記載のBGA半導体装
    置。
  5. 【請求項5】 前記リードは前記モールド樹脂で覆われ
    ていないことを特徴とする請求項3記載のBGA半導体
    装置。
  6. 【請求項6】 半導体チップをモールド樹脂で封止した
    BGA半導体装置の製造方法において、 半導体チップ上のパッドと半田ボールを取付けるランド
    とを接続する金属配線層を形成する工程と、 前記半導体チップをリードフレーム上に固定すると共
    に、この半導体チップ上のパッドと前記リードフレーム
    のリードとをワイアボンディングする工程と、を含むこ
    とを特徴とするBGA半導体装置の製造方法。
  7. 【請求項7】 前記リードフレームには半田ボールが取
    付けられることを特徴とする請求項6記載のBGA半導
    体装置の製造方法。
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