JP2000200859A - チップサイズ半導体パッケ―ジ及びその集合体並びにその製造方法 - Google Patents

チップサイズ半導体パッケ―ジ及びその集合体並びにその製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 非常に単純な構造でありながらも引出端子の
数を多ピン化ができると共に、薄型化及びチップサイズ
化が可能であり、又、製造工程の単純化を通じてコスト
ダウンを行うことができるチップサイズ半導体パッケー
ジ及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 半導体チップ10と、前記半導体チップ
のパッド12に一端がボンディングされているワイヤ5
0と、前記ワイヤと半導体チップの上面を封止する封止
材60と、前記封止材の外側に露出されるワイヤの他端
に形成されている引出端子70とで構成される。又、チ
ップサイズ半導体パッケージの製造方法は、ウェーハ8
0上で隣接する半導体チップをワイヤで相互接続させる
段階と、前記半導体チップとワイヤとを封止材で封止す
る段階と、半導体チップを各個に分離する切断工程と、
封止材の外部へ露出されたワイヤ端部に引出端子を形成
する段階とで構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、チップサイズ半導
体パッケージ及びその製造方法に関し、より詳しくは、
複数の半導体チップユニット等で構成されるウェーハ上
で相互隣接する少なくとも二つの半導体チップユニット
を各々ボンディングワイヤで相互接続し、ボンディング
ワイヤ全体が封止されるようにウェーハ上面に封止部を
形成させた後、ウェーハをシンギュレーションすること
によってシンギュレーションされた封止部の少なくとも
一側面にボンディングワイヤの切断面が引出端子として
位置する薄型チップサイズ半導体パッケージ及びその製
造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般的に半導体パッケージは、その構造
によって多様な形態に分類される。特に、実装方法によ
って挿入型と表面実装(Surface Mount Technology: S
MP)型に分類されるが、典型的な挿入型としては、D
IP(Dual In-line Package)やPGA(Pin Grid Arr
ay)パッケージ等があり、典型的な表面実装型として
は、QFP(Quad Flat Package)やBGA(Ball Grid
Array)パッケージ等が紹介されている。
【0003】近年、電子製品の小型化に伴い、印刷回路
基板の部品実装度を向上するために挿入型半導体パッケ
ージよりも表面実装型半導体パッケージが広く使用され
ているが、このような表面実装型の代表的なパッケージ
の例を図1を参照して説明すると、このような従来の半
導体パッケージの構造は、電子回路が集積されている半
導体チップ10と、この半導体チップ10が接着層20
を介在して実装される搭載板30と、半導体チップ10
の信号を外部に伝達する複数のリード40と、半導体チ
ップ10とリード40を互いに接続させるボンディング
ワイヤ50と、半導体チップ10およびその他の構成部
品等を外部の有害な機械的、電気的及び化学的な有害環
境から保護するために被覆する封止部60とで構成され
ている。
【0004】また、従来のこのような半導体パッケージ
の製造方法を説明すれば、まず、リード40と搭載板3
0等が一体に形成されているリードフレーム(図示せ
ず)を提供するリードフレーム提供段階と、リードフレ
ームの搭載板30上に接着層20を形成させた後、半導
体チップ10を附着させる半導体チップ実装段階と、半
導体チップ10とリードフレームのリード40とを電気
伝導性ワイヤ50で接続するワイヤボンディング段階
と、半導体チップ10とワイヤ50およびボンディング
領域等を樹脂封止材でモールディングし、封止部60を
形成させる封止段階と、封止部60の外部へ突出された
リード40を鍍金する鍍金段階と、リード40を望む所
定の形状に曲げて切断するトリム及びフォーミング段階
等とで構成されている。
【0005】しかし、上記のような従来の半導体パッケ
ージでは、そのサイズが半導体チップのサイズに比べて
大きく形成されてしまい、近年の小型、軽量、薄型化の
傾向に対応できないと共に、引出端子数においてもリー
ドの幅、及びリード間のピッチを減少させるには、リー
ド材料の特性等による限界があるので、引出端子数が制
限され、最近の高集積小型化の要求に対応が困難であっ
た。また、その製造方法も多数の工程が要求されるの
で、工程の単純化によってコストダウンを図るにも限界
があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は上記
従来の半導体パッケージにおける問題点に鑑みてなされ
たものであって、単純な構造でありながら引出端子数を
増やすことができ、多ピン化ができる薄型チップサイズ
半導体パッケージの提供と、非常に単純な構造でありな
がら引出端子数を多ピン化できる薄型のウェーハ形状を
した複数のチップサイズ半導体パッケージの集合体の提
供と、パッケージ構造の単純化による製造工程の単純化
を通じてコストダウンができる薄型チップサイズ半導体
パッケージの製造方法とを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記本発明の目的を達成
するために、本発明によれば、複数のパッドを有する半
導体チップと、前記半導体チップのパッド各々に一端が
ボンディングされているワイヤと、前記ワイヤと前記半
導体チップの上面を封止する封止部とを有する半導体パ
ッケージにおいて、前記封止部の少なくとも一側面上に
前記ワイヤの他端が引出端子として露出されていること
を特徴とするチップサイズ半導体パッケージが提供され
る。
【0008】また、複数のパッドを有する複数の半導体
チップユニットで構成されるウェーハと、前記半導体チ
ップユニット上のパッドと、前記半導体チップユニット
と隣接した少なくとも一つの他の半導体チップユニット
上のパッドとを電気的に接続するボンディングワイヤ
と、前記ボンディングワイヤの全体、及びボンディング
された前記ウェーハ上方を封止する封止部とで構成され
ることを特徴とするウェーハ形状のチップサイズ半導体
パッケージ集合体が提供される。
【0009】また、複数の半導体チップユニットで構成
されるウェーハ上で相互に隣接する少なくとも二つの半
導体チップユニットを、各々ボンディングワイヤで相互
接続するワイヤボンディング段階と、前記ボンディング
ワイヤで相互接続された各々の半導体チップユニットで
構成されるウェーハの上面を、前記ボンディングワイヤ
全体が封止されるようにモールディングする封止部形成
段階と、前記モールディングされたウェーハを、各々の
半導体チップユニットに切断することによって前記封止
部の少なくとも一側面上に、前記ワイヤの他端を引出端
子として露出させるシンギュレーション段階とを有する
ことを特徴とするチップサイズ半導体パッケージの製造
方法が提供される。
【0010】
【発明の実施の形態】次に、本発明にかかるチップサイ
ズ半導体パッケージ及びその製造方法の実施の形態の具
体例を図面を参照しながら説明する。
【0011】図3は、本発明によるチップサイズ半導体
パッケージの望ましい第1の実施例を概略的に示した斜
視図であり、上面に複数のパッド12が形成されている
半導体チップ10と、前記半導体チップ10のパッド1
2各々に一端がボンディングされている電導性ワイヤ5
0と、前記電導性ワイヤ50と半導体チップ10の上面
を封止し、前記電導性ワイヤ50の他の端が少なくとも
その一側面上に露出されている封止部60とで構成され
ている。
【0012】ここで、前記封止部60の少なくとも一側
面上に露出される前記電導性ワイヤ50の他の端は引出
端子70として使用され、他の端に鉛及びSnの合金で
なるソルダボール等のような金属ボール(図13の符号
72参照)又はリード(図14の符号72参照)等を引
出端子70として融着させることも選択できる。前記図
3は、半導体チップ10のパッド12が上面に一列に配
列されており、ボンディングワイヤ50が封止部60の
一側面にだけ引き出されて露出された例を示している。
【0013】図4乃至図6は、各々本発明によるチップ
サイズ半導体パッケージの望ましい第2乃至第4の実施
例を概略的に示した斜視図である。図4は、半導体チッ
プ10の上面に形成された複数のパッド12が2列に相
互平行に対向して配列されており、ワイヤ50の一端は
前記パッド12に接続され他の端は封止部60の一側面
にだけ引き出され露出された例を示している。ここで、
前記ボンディングワイヤ50が前記封止部60への露出
側面に隣接した列のパッド12にボンディングされてい
るワイヤ50は低い高さに形成され、前記列のパッド1
2に対向する方の列のパッド12にボンディングされる
ワイヤ50は相対的に高い位置に形成されている。
【0014】すなわち、ワイヤ50の高さを、一部は低
く形成し、他の一部は高く形成して封止部60の一側面
に露出されるワイヤ50の前記他の端を2列に露出され
ることによって引出端子70の間の距離(ピッチ)を増
大させることができる。この場合、ワイヤ50の露出さ
れた他の端に、前記金属ボール又はリードを形成させる
ことは勿論、選択できる。
【0015】図4では、引出端子70をなすワイヤ50
の他の端が封止部60の一側面にだけ引き出されて露出
される例を示しているが、本発明はこれに限定せず、図
5の場合には引出端子70をなすワイヤ50の他の端が
封止部60の両側面に引き出されて露出される例を示し
ている。例えば、パッド12の数が多くて2列に配列さ
れる場合には、同一の列に属する複数のパッド12から
引き出されるワイヤ50の他の端を交互に異なる高さに
引き出すと共に、他の列のパッド12から引き出される
ワイヤ50の他の端は前記パッド12の列に隣接した封
止部60側面に引き出することもでき(即ち、図5及び
図7の組合せ型)、これは本発明において任意なされる
ものである。
【0016】又、図6に示すように、複数のパッド12
が正方形又は長方形をなす4列に配列される場合には、
各々のパッド12の列が隣接した封止部60の各側面、
すなわち、四側面全部にワイヤ50の他の端を引き出す
ることもでき、これも又、本発明において任意になされ
るものである。各側面から引き出されるワイヤ50の他
の端の高さを少なくとも2列以上になるようにすること
は勿論である。
【0017】又、図7は、本発明によるチップサイズ半
導体パッケージの望ましい第5の実施例を概略的に示し
た斜視図で、半導体チップ10のパッド12が1列をな
していても、ここでボンディングされるワイヤ50の他
端の引き出し高さを、一部は高くし、その他は低くして
ジグザグ状をなすように2列に形成させることによっ
て、封止部60の一側面上に露出されるワイヤ50の他
端の間の距離(ピッチ)を増大させることができる。
【0018】勿論、半導体チップ10に形成されたパッ
ド12が2列であり、各列から引き出されるワイヤ50
の他端の引出高さを制御すれば封止部60の側面上に露
出されるワイヤ50の他の端面を2列又はその以上で形
成することもできる。又、その露出されるワイヤ50の
他端によって形成される列の形状も一定に直交をなしな
がら露出されるようにすることもできるし、ジクザグに
くいちがうように形成することもできるし、不特定な列
をなすようにすることもできるが、このような複数のワ
イヤ50の他の端面の露出形態は半導体チップ10のパ
ッド数及び配列形態等のようなパラメータ、及び工程効
率性、ベンダ(vendor)の要求事項及び、パッケージの使
用形態等のような多様なパラメータによって任意に決定
される。
【0019】一方、前記ワイヤ50の素材としては、電
気電導性が優秀な素材、例えば、銅、アルミニウム、
金、銀、又はこれらの合金の使用が望ましい。前記ワイ
ヤ50の直径は1mil以上、50mil以下(ここ
で、1milは1/1000inchである)が適当で
あり、ワイヤ50の引出端子70としての他の端面に、
金属ボール又はリードを容易に形成させるためには3m
il〜20milの程度が望ましい。
【0020】又、前記封止部60は、ワイヤ50の前記
他端を除外した全体を封止していれば充分であり、その
素材も当業界で通常的に使用されている樹脂類であれば
充分であり、エポキシ樹脂モールディングが主に使用さ
れている。
【0021】以下、本発明によるチップサイズ半導体パ
ッケージの製造方法に関して説明すれば、図8は、本発
明によるチップサイズ半導体パッケージの製造方法を示
す工程順序図であり、図9は、本発明によるチップサイ
ズ半導体パッケージの製造方法を示す逐次説明図で、便
宜上、併せて説明することにする。
【0022】先ず、集積回路が形成され複数のパッド1
2を有している複数の半導体チップユニット10が一体
に形成されているウェーハ80を提供する。前記ウェー
ハは通常的に大略円形に形成され、前記ウェーハ80上
には回路パターン(集積回路)が形成されており、この
回路パタ−ンの種類と形状により半導体チップユニット
10の大きさと形状が決定される。
【0023】半導体チップ10は通常的に正方形又は
長方形になっているので、ウェーハの周縁部は半導体チ
ップユニットとしては使用されない。前記各々の半導体
チップユニット10には複数のパッド12が形成されて
おり、パッド12はその中央部に一列に形成することも
できるし、又は両辺の方に2列に配列することもできる
し、又は四辺の縁に沿って正方形又は長方形に形成する
こともできる。又、パッド12の形状も制限的ではな
く、正方形又は長方形に形成することが一般的である。
【0024】本発明において、パッド12の数及び配列
形態等は制限的ではなく、選択的であるのに過ぎない
が、通常的なパッド12の配列形態は1列、又は相互対
向する2列、又はその外周縁に沿って各々の外周縁をな
す一辺と平行に配列される4列等に形成される。
【0025】次に、複数の半導体チップユニット10等
で構成されるウェーハ80上で相互隣接する少なくとも
2個の半導体チップユニット10に形成された複数のパ
ッド12相互間を各々ボンディングワイヤ50で相互接
続するワイヤボンディング段階が遂行される。
【0026】図示した例で、ワイヤボンディングが隣接
した4個の他の半導体チップユニット10の中、一つだ
け対して遂行される例(すなわち、2個の半導体チップ
ユニット10でなるカップル単位にワイヤボンディング
が遂行される例)を示しているが、本発明はこれに限定
せず、両側に隣接するように位置する2個の半導体チッ
プユニット10とワイヤボンディングが遂行されるか、
同一の平面上に上下左右に隣接する4個の各々の半導体
チップユニット10と同時にワイヤボンディングが遂行
されるか、又は前述したワイヤボンディング形態の中、
任意な種類を組み合わせた形態で成し得ることができる
のは勿論であり、これは当業者において容易な事である
ことを理解すべきである。
【0027】図9に示した例に対してもっと詳細に説明
すれば、ウェーハ80上に碁板目紋状に直線状の縦と横
の列をなして配列される半導体チップユニット10等に
おいて、例えば、第1の列と第2の列の各々、同一の行
に属する半導体チップユニット10二個ずつを相互にワ
イヤ50でボンディングし、第3の列と第4の列の各
々、同一の行に属する半導体チップユニット10の二個
ずつを相互にワイヤ50でボンディングし、このような
方式で継続して第5の列と第6の列等、以降に対してワ
イヤボンディング作業を遂行する。この場合のワイヤボ
ンディングの順序は限定的なものではなく、作業条件等
により任意であり、列と行を行き来しながら遂行するこ
ともできる。
【0028】又、半導体チップユニット10に形成され
たパッド12が一列である場合には、隣接する半導体チ
ップ10と一対一の対応にボンディングしても差し支え
ないが、半導体チップ10に形成されたパッド12が2
列以上である時は、互いにワイヤボンディングされた半
導体チップユニット10のシンギュレーションライン
(半導体チップユニット10の間の境界線)を基準にし
てシンギュレーションラインに隣接したパッド12同士
でボンディングを遂行し、シンギュレーションラインか
ら遠く離隔したパッド12同士でボンディングを遂行す
るが、その際、ボンディングの高さは互いに異にし、シ
ンギュレーションラインを基準にワイヤ50の高さが2
列以上に形成されるようにするのが望ましい。このよう
に、シンギュレーションラインでのワイヤ50の高さを
二つ以上に形成すれば、封止部60の一側面上へ引き出
されて露出される複数のワイヤ50の一端の間の間隔
(ピッチ)を増大させることができるのでより望まし
い。
【0029】図4は、封止部60の一側面上へ引き出さ
れて露出された複数のワイヤ50の一端が2列に配列さ
れる例を示しており、ボンディングされるワイヤ50の
高さの調節は既存のワイヤボンディング設備をそのまま
使用して遂行することができる。
【0030】一方、ワイヤボンディング方式は従来の当
業界で広く使用されているボール(ball)−ステッチ(s
titch)ボンディング方式か又はボール(ball)−ボール
(ball)ボンディング方式全部の応用ができる。
【0031】図10は、ボール−ステッチボンディング
の課程を説明するための逐次説明図であり、図11は、
ボール−ボールボンディングの課程を説明するための逐
次説明図で、以下、これに対して順を追って説明するこ
とにする。
【0032】本発明に適用ができるボール−ステッチボ
ンディング方式は当業界に慣用されているボンディング
技術で、ボンディングの時、先ず、キャピラリー52を
通じて第1のボンディング位置にワイヤの一端を溶融さ
せボールを形成して融着させた後、前記ボール形成位置
から第2のボンディング位置まで前記キャピラリー52
の位置を移動させた後、ワイヤ50を下向へ加圧、溶融
してボンディングする方法であり、一方、ボール−ボー
ルボンディング方式は、第2のボンディング位置に予め
ボールを形成させた後、第1のボンディング位置にワイ
ヤをボール−ボンディング方式でボールを形成した後、
前記ボール形成位置から事前にボールを形成させた前記
第2のボンディング位置のボール上へキャピラリー52
の位置を移動させた後、ワイヤ50を下向へ加圧、ボン
ディングする方法である。
【0033】本発明では、ボール−ボールボンディング
方式が望ましいが、ボンディングの速度が速いボール−
ステッチボンディング方式でも差し支えない。即ち、ボ
ール−ステッチボンディング方式は、ボンディング速度
が速くて作業性は優秀であるが、ワイヤ50をガイドす
るキャピラリー52が半導体チップユニット10のパッ
ド12と直接接触するので、接触衝撃により前記半導体
チップユニット10に損傷を招くという問題がある反
面、ボール−ボールボンディング方式は、作業性は多少
下がるが、ボンディングされる第2のボンディング位置
に予めボールを形成させ、これを接続する方式であるの
で半導体チップユニット10に損傷を招く可能性が低い
と共に、ボンディング力が向上されるという長所があ
る。
【0034】次に、前記ボンディングワイヤ50で相互
接続された各々の半導体チップユニット10等で構成さ
れるウェーハ80の上面を前記ボンディングワイヤ50
全体が封止されるようにモールディングする封止部形成
段階が遂行される。
【0035】モールディングは金型を用いたトランスフ
ァモールディング、すなわち、ウェーハ80の大きさの
キャビティ(cavity)を有する下部金型(未図示)に、
ワイヤボンディングが完了されたウェーハ80を安置さ
せた後、上部金型を係合(望ましくは、前記上部金型の
底面に形成されるキャビティが半導体チップユニット毎
の封止部を形成する小さいキャビティに再び区割される
ようにスクライビングライン形成突出部(未図示)を有
しており、モールドランナを通じて溶融された樹脂封止
材を注入した後、硬化させるトランスファモールディン
グ方式を選択するか、ワイヤボンディングが完了された
ウェーハ80をダイ(未図示)に安置した後、前記ウェ
ーハ80の外周縁に樹脂オーバーフロー防止用ダムを形
成した後、上方からシリンジやチューブ等のディスペン
サーを利用して液状封止材をディスペンシングするディ
スペンスモールディング方式を選択することができる。
【0036】一方、封止部60を形成するための封止部
形成段階で、高温高圧の溶融封止材の流入圧によりワイ
ヤ50の位置が多少位置移動されるが、ワイヤ50の厚
さを3mil(金線の場合は通常1.3mil以上であ
る場合には特別な影響がない)以上にすれば、このよう
な問題を考慮する必要がなくなり、又、ワイヤ50の素
材として金より強度や硬度が優秀な銅又はアルミニウム
系列の合金を使用する場合は、これよりもっと細い直径
のワイヤ50を使用しても差し支えない。一方、封止部
50形成用の素材としては当業界で通常的に使用されて
いるエポキシ系モールディング樹脂を使用することがで
きる。
【0037】次に、前記モールディングされたウェーハ
80を各々の半導体チップユニット10等に切断するこ
とによって前記封止部60の少なくとも一側面上に前記
ワイヤ50の他端を引出端子70として露出させるシン
ギュレーション段階が遂行される。
【0038】シンギュレーションの時の半導体パッケー
ジ単位への切断には当業界で慣用されているウェーハ切
断用ブレードやレーザービームを利用して切断ができ
る。図12は、本発明によるチップスケール半導体パッ
ケージのシンギュレーション部位を示す概略図であり、
例えば、金属材フレーム62に接着テープのような接着
手段64を附着し、その上に封止部60が形成されたウ
ェーハ80を附着させた後、ブレード66等を利用して
ボンディングワイヤ50の正確な中間部を切断し、前記
ウェーハ80を各個の半導体パッケージに分離はする
が、前記ブレード66は、ウェーハ80が附着されてい
る接着手段64の半分ぐらいの厚さだけ部分切断する。
このように各個の半導体パッケージ単位にシンギュレー
ションされた状態で別途のピックアップ手段(未図示)
でピックアップする。
【0039】前記のような段階を経由して本発明による
チップスケール半導体パッケージが製造される。シンギ
ュレーション段階を経由した本発明のチップスケ−ル半
導体パッケージは少なくとも一側面上にワイヤ50の切
断面が露出されるようになり、この切断面を基板(マザ
ーボード:未図示)に直接、実装することができる。
【0040】一方、運送及び保管を容易にするために、
前記ワイヤボンディング段階及び樹脂封止部形成段階だ
け遂行した状態でベンダに提供し、ベンダ側でシンギュ
レーション段階を遂行しすることも可能である。
【0041】本発明の製造方法において、シンギュレー
ション段階を経由した本発明のチップスケール半導体パ
ッケージは少なくともその一側面にワイヤ50の切断面
が露出されるようになり、このワイヤ50の切断面を引
出端子70として直接、使用することもできるが、マザ
ーボード等への実装を容易、確実にするために金属ボー
ル、又は多様な形状のリード等を融着させることも選択
できる。
【0042】本発明の製造方法において外部引出端子と
しての金属ボール形成段階を図13に示しており、前記
金属ボール72は、当業界で公知されたロジンフラック
ス(Rosin Flux)を用いた、リフロ−(Reflow)法、金
属ペースト法、金属鍍金溶融法等が使用することができ
る。
【0043】ロジンフラックスリフロー法は、ワイヤ5
0の切断面にロジンフラックスを塗布した後、金属ボー
ル72を安置させ、次に前記金属ボール72を加熱して
溶融させた後、リフローして球形化した後、冷却させる
ことによって金属ボール72をワイヤ50の切断面に融
着させる方法である。
【0044】一方、金属ペースト法は、ワイヤ50の切
断面に金属粒子ペーストを塗布し、加熱してペースト剤
は揮発させ、金属粒子は溶融され球形化させると共に、
ワイヤ50の端面に金属ボール72を融着させる方法で
ある。
【0045】又、金属溶液鍍金法は、ワイヤ50の切断
面に金属溶液を鍍金した後、加熱し溶融させてワイヤ5
0の切断面に金属を球形化して金属ボール72を融着さ
せる方法である。
【0046】金属ボールを形成するための素材は、鉛及
びSnを主成分にするソルダ等が適合するが、必ずしも
これらに限定せず、金や銀又はこれらの合金を使用して
も差し支えない。又、前記金属は一旦溶融させた後、徐
々に冷却するようにすれば、金属固有の特性(表面張
力、組織安定等)上、球形や半球形を維持するようにな
るので、別途の後加工は不要である。
【0047】又、本発明の製造方法において、外部引出
端子としてのリード形成段階を図14に示しており、ワ
イヤ50の露出切断面に多様な形状のリード72を導電
性接着剤等のような接着手段で附着させることができ
る。
【0048】図15は、本発明によるチップサイズ半導
体パッケージの製造方法において、シンギュレーション
により引出端子を直接形成させる段階を説明する概略図
であり、本発明によるこの実施例においては、ウェーハ
上の半導体チップユニット10とユニット10の間のパ
ッド12を、相互ボンディングするワイヤボンディング
段階で予め決定されたボンディングワイヤの長さの正確
な中間位置で、選択的にキャピラリー(図10及び11
での符号52参照)の端部に高電圧を瞬間的に付加して
ワイヤ50を部分溶融させてボール72′を形成させる
手順を更に遂行する。
【0049】ワイヤボンディング段階で、このようなボ
ール形成段階を遂行することによってシンギュレーショ
ン段階での切断時、前記ボール72′の中央部が切断さ
れるようになり、比較的広い面積のこの切断面がワイヤ
50の他端としての外部引出端子72となる。よって、
別の外部引出端子形成段階を遂行しなくてもよくなるの
で工程効率性を向上させることができる。
【0050】図16は、本発明によるチップサイズ半導
体パッケージの製造方法において引出端子としての金属
ボール形成前の選択的前処理課程を概略的に示した断面
図であり、前記金属ボール72の融着前にワイヤ50の
切断露出面に隣接した周囲の封止部60をレーザービー
ム等を利用して若干除去することによって引出端子とし
ての金属ボール72の形成をもっと容易にすることがで
きる。
【0051】ワイヤ50の切断露出面は、シンギュレー
ション段階での剪断応力により、多少損傷されるという
問題はあるが、前記ワイヤ50の切断面周囲の封止部6
0をレーザービーム等を利用して若干除去することによ
って、金属ボール72の安着や金属ペースト塗布、又は
金属鍍金が円滑になされるし、特にワイヤ50の端部が
一部突出されるため金属ボール72との接触面積がもっ
と広くなって融着が堅固になされる。
【0052】図17は、本発明によるチップサイズ半導
体パッケージに外部引出端子としてのソケット75を適
用させた例示図である。図17に示す例では、本発明に
よるチップサイズ半導体パッケージに別の引出端子形成
段階を遂行するのではなくソケット75を嵌めることに
よって外部引出端子72を形成させることができ、この
ようなソケット75の形状は、ソケット75上の引出端
子72と前記ワイヤの他端とを電気的に接続させるので
あれば特別な制限はない。
【0053】一方、今まで説明したような引出端子とし
ての金属ボール又はリード等72の形成時には、各々の
半導体パッケージ別に遂行することができるが、多数の
パッケージ90を別の収納ツール(未図示)に収納させ
た状態で同時に遂行するのが望ましい。
【0054】本発明によるチップサイズ半導体パッケー
ジには、マーキングの遂行が通常的であり、この場合の
マーキングは、ウェーハ80の裏面又は封止部60の上
面に実施することもできる。又、ウェーハ80の裏面に
マーキングする場合は、初期のウェーハの投入時、すな
わち、ワイヤボンディング段階の前に実施することもで
きるし、封止部形成段階後のシンギュレーション段階前
に遂行することもできる。又、封止材60上面にマーキ
ングする場合は、封止部形成段階後シンギュレーション
段階の前に遂行するのが望ましく、このようなマーキン
グはウェーハ単位に進行させることによって一度に手早
く進行することができる。
【0055】上記、マーキングの時、マーキング作業と
共に切断線認識マーキングを行い、例えば、四個の半導
体パッケージユニットが接しているクロス部に同時に遂
行するようにすれば、シンギュレーションの時、認識マ
ークを利用して切断作業をもっと容易に遂行することも
できる。又、このようなマーキングはインクを用いたイ
ンくマーキングやレーザービームを用いたレーザーマー
キング等、すべて利用することができる。
【0056】ここで、前記マーキングの時、半導体チッ
プ自体の不良やワイヤボンディングの時、発生する不良
内容、又は品質等級を表示すれば、半導体パッケージの
製造後不良品の認識を容易にすることができる。
【0057】通常、半導体パッケージを製造するために
ウェーハを提供する時には、このウェーハ80の状態と
情報(例えば、不良半導体チップユニットの位置、ウェ
ーハ固有の物性特性、半導体チップの品質、半導体チッ
プの数、製造会社等)をファイル化して同時に提供する
ようになるが、この時の情報をマーキング設備に直接入
力させればマーキング設備で各々の半導体チップ、又は
半導体パッケージの不良内容、又はその等級程度を容易
に表示することができる。
【0058】又、ワイヤボンディング設備でも不良内容
をチェックしてこの時の情報をマーキング設備に渡すよ
うになれば、前記マーキング設備はウェーハ状態での不
良内容、又は等級と、ワイヤボンディング上の不良内容
等を同時に集合して不良マーク、又は等級マークをマー
キングできるようになる。
【0059】
【発明の効果】上述したように、本発明によるチップサ
イズ半導体パッケージは、非常に単純な構造でありなが
らも引出端子の数を多ピン化ができると共に、薄型化及
びチップサイズ化が可能であり、又、本発明による製造
方法はその工程及びチップサイズ半導体パッケージ構造
の単純化を通じてコストダウンを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の半導体パッケージを示す断面図である。
【図2】従来の半導体パッケージを示す工程順序図であ
る。
【図3】本発明によるチップサイズ半導体パッケージの
望ましい第1の実施例を概略的に示した斜視図である。
【図4】本発明によるチップサイズ半導体パッケージの
望ましい第2の実施例を概略的に示した斜視図である。
【図5】本発明によるチップサイズ半導体パッケージの
望ましい第3の実施例を概略的に示した斜視図である。
【図6】本発明によるチップサイズ半導体パッケージの
望ましい第4の実施例を概略的示した斜視図である。
【図7】本発明によるチップサイズ半導体パッケージの
望ましい第5の実施例を概略的示した斜視図である。
【図8】本発明によるチップサイズ半導体パッケージの
製造方法を示す工程順序図である。
【図9】本発明によるチップサイズ半導体パッケージの
製造方法を示す逐次説明図である。
【図10】本発明によるチップサイズ半導体パッケージ
の製造方法において、ボンディング課程を説明する逐次
説明図である。
【図11】本発明によるチップサイズ半導体パッケージ
の製造方法において、他のボンディング課程を説明する
逐次説明図である。
【図12】本発明によるチップサイズ半導体パッケージ
の製造方法において、シンギュレーション部位を示す?
略図である。
【図13】本発明によるチップサイズ半導体パッケージ
の製造方法において、引出端子としての金属ボール形成
段階を説明する概略図である。
【図14】本発明によるチップサイズ半導体パッケージ
の製造方法において、引出端子としてのリード形成段階
を説明する概略図である。
【図15】本発明によるチップサイズ半導体パッケージ
の製造方法において、シンギュレーションによる他の引
出端子形成段階を説明する概略図である。
【図16】本発明によるチップサイズ半導体パッケージ
の製造方法において、金属ボール形成の前の選択的前処
理課程を概略的に示した断面図である。
【図17】本発明によるチップサイズ半導体パッケージ
に外部引出端子としてのソケットを適用させた例示図で
ある。
【符号の説明】
10 半導体チップ(ユニット) 12 パッド 20 接着層 30 搭載板 40 リード 50 ワイヤ 52 キャピラリー 60 封止部 62 フレ−ム 64 接着手段 66 ブレード 70 引出端子 72 引出端子 75 ソケット 80 ウェーハ 90 本発明のチップサイズ半導体パッケージ

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のパッドを有する半導体チップと、
    前記半導体チップのパッド各々に一端がボンディングさ
    れているワイヤと、前記ワイヤと前記半導体チップの上
    面を封止する封止部とを有する半導体パッケージにおい
    て、 前記封止部の少なくとも一側面上に前記ワイヤの他端が
    引出端子として露出されていることを特徴とするチップ
    サイズ半導体パッケージ。
  2. 【請求項2】 前記封止部の少なくとも一側面上に露出
    されている前記ワイヤの他端に、外部引出端子として金
    属ボール、又はリードが附着されていることを特徴とす
    る請求項1記載のチップサイズ半導体パッケージ。
  3. 【請求項3】 前記封止部の少なくとも一側面上に露出
    されている前記ワイヤの他端が、半球形に形成され、前
    記半球形部の円形状の平面が外部引出端子として機能す
    ることを特徴とする請求項1記載のチップサイズ半導体
    パッケージ。
  4. 【請求項4】 前記ワイヤの他端と電気的に接続されて
    いる外部引出端子を有するソケットを、さらに包含する
    ことを特徴とする請求項1記載のチップサイズ半導体パ
    ッケージ。
  5. 【請求項5】 前記複数のパッドが一列に配列され、前
    記封止部の一側面上に、前記ワイヤの他端が同一の高さ
    に一列に露出されていることを特徴とする請求項1記載
    のチップサイズ半導体パッケージ。
  6. 【請求項6】 前記複数のパッドが一列に配列され、前
    記封止部の一側面上に、前記ワイヤの他端が異なる高さ
    に少なくとも2列に露出されていることを特徴とする請
    求項1記載のチップサイズ半導体パッケージ。
  7. 【請求項7】 前記複数のパッドが相互に対向する平行
    な2列に配列され、前記封止部の一側面上に前記ワイヤ
    の他端が引出端子として露出されており、前記一側面に
    隣接したパッド列から引き出される前記ワイヤの他端の
    高さが、前記一側面に隣接したパッド列から離隔して対
    向する他のパッド列から引き出される前記ワイヤの他端
    の高さより相対的に低く位置することによって、前記二
    つのパッド列から引き出される前記ワイヤの他端の高さ
    が相互に相異した2列に配列されていることを特徴とす
    る請求項1記載のチップサイズ半導体パッケージ。
  8. 【請求項8】 前記複数のパッドが相互に対向する平行
    な2列に配列され、前記2列のパッドから各々延長され
    る前記ワイヤの他端が、各々のパッド列に隣接した前記
    封止部の一側面上へ引き出され、前記封止部の相互に対
    向する二つの側面上に露出されていることを特徴とする
    請求項1記載のチップサイズ半導体パッケージ。
  9. 【請求項9】 前記封止部の相互に対向する二つの側面
    上に各々露出される前記ワイヤの他端が、高さの相異し
    た少なくとも2列に配列されていことを特徴とする請求
    項8記載のチップサイズ半導体パッケージ。
  10. 【請求項10】 前記複数のパッドが正方形又は長方形
    をなすように4列に配列され、各々のパッド列から延長
    される前記ワイヤの他端が、前記パッド列に隣接した前
    記封止部の一側面上へ引き出され、前記封止部の相互に
    対向する四つの側面上に各々露出される前記ワイヤの他
    端が、同一の1列、又は相互に相異した少なくとも2列
    の高さに配列されていることを特徴とする請求項1記載
    のチップサイズ半導体パッケージ。
  11. 【請求項11】 複数のパッドを有する複数の半導体チ
    ップユニットで構成されるウェーハと、 前記半導体チップユニット上のパッドと、前記半導体チ
    ップユニットと隣接した少なくとも一つの他の半導体チ
    ップユニット上のパッドとを電気的に接続するボンディ
    ングワイヤと、 前記ボンディングワイヤの全体、及びボンディングされ
    た前記ウェーハ上方を封止する封止部とで構成されるこ
    とを特徴とするウェーハ形状のチップサイズ半導体パッ
    ケージ集合体。
  12. 【請求項12】 ボンディングワイヤが、同一平面上で
    半導体チップユニット2個、3個、及び、4個相互間の
    任意な組合せ形態で各々のパッド相互間を電気的に接続
    していることを特徴とする請求項11記載のウェーハ形
    状のチップサイズ半導体パッケージ集合体。
  13. 【請求項13】 各々の半導体チップユニット相互間の
    パッドを電気的に接続するボンディングワイヤの中間位
    置にボールが形成されていることを特徴とする請求項1
    1記載のウェーハ形状のチップサイズ半導体パッケージ
    集合体。
  14. 【請求項14】 複数の半導体チップユニットで構成さ
    れるウェーハ上で相互に隣接する少なくとも二つの半導
    体チップユニットを、各々ボンディングワイヤで相互接
    続するワイヤボンディング段階と、 前記ボンディングワイヤで相互接続された各々の半導体
    チップユニットで構成されるウェーハの上面を、前記ボ
    ンディングワイヤ全体が封止されるようにモールディン
    グする封止部形成段階と、 前記モールディングされたウェーハを、各々の半導体チ
    ップユニットに切断することによって前記封止部の少な
    くとも一側面上に、前記ワイヤの他端を引出端子として
    露出させるシンギュレーション段階とを有することを特
    徴とするチップサイズ半導体パッケージの製造方法。
  15. 【請求項15】 露出された前記ワイヤの他端に、外部
    引出端子として金属ボール、又はリ−ドを附着させる引
    出端子形成段階を、前記シンギュレーション段階に後続
    して遂行することを特徴とする請求項14記載のチップ
    サイズ半導体パッケージの製造方法。
  16. 【請求項16】 前記シンギュレ−ション段階に後続し
    て、前記ワイヤの露出された他端に、隣接した周囲の封
    止部を除去する段階をさらに遂行することを特徴とする
    請求項14記載のチップサイズ半導体パッケージの製造
    方法。
  17. 【請求項17】 前記ワイヤボンディング段階で、各々
    の半導体チップユニットのパッド相互間を接続するワイ
    ヤをボンディングする時、ワイヤの中間位置にボールを
    形成させるボール形成段階を同時に遂行することを特徴
    とする請求項14記載のチップサイズ半導体パッケージ
    の製造方法。
  18. 【請求項18】 前記シンギュレーション段階に後続し
    て、前記封止部の少なくとも一側面に露出されたワイヤ
    の他端を外部引出端子と電気的に接続するためのソケッ
    トを装着するソケット装着段階をさらに包含することを
    特徴とする請求項14記載のチップサイズ半導体パッケ
    ージの製造方法。
  19. 【請求項19】 前記ワイヤボンディング段階の前に、
    提供される前記ウェーハ裏面に各々の半導体チップユニ
    ットに対する品質等級、不良内容、又は製造情報をマー
    キングする段階をさらに包含することを特徴とする請求
    項14記載のチップサイズ半導体パッケージの製造方
    法。
  20. 【請求項20】 前記封止部形成段階とシンギュレーシ
    ョン段階との間に、封止部の上面、又はウェーハの裏面
    にパッケージユニットに対する品質等級、不良内容、又
    は製造情報をマーキングする段階をさらに包含すること
    を特徴とする請求項14記載のチップサイズ半導体パッ
    ケージの製造方法。
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