JP2002033347A - 半導体装置 - Google Patents
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Abstract
の表面には配線パターンが形成される。配線パターン
は、電極18a、WBパッド18bおよび連結部18c
を含む。WBパッド18bは、その長手方向QがDB領
域28の中心Xから放射状に延びる線Pとほぼ並行に沿
うように形成される。したがって、DB領域内に第1サ
イズのチップ16がボンディングされた場合には、ボン
ディングワイヤ24が長手方向Qとほぼ並行になる。ま
た、第1サイズよりも小さい第2サイズであり、第1サ
イズのチップ16と同じ形状のチップ16がボンディン
グされた場合であっても、ボンディングワイヤ24が長
手方向Qとほぼ並行になる。このように、チップサイズ
に拘わらず同一の基板12を使用することができるの
で、チップサイズに応じた複数の配線パターンを用意す
る必要がない。 【効果】 配線パターンの開発時間を短縮することがで
きる。
Description
にたとえばダイボンディング領域を有し、ダイボンディ
ング領域外に複数のワイヤボンディングパッドが形成さ
れた基板を備え、ダイボンディング領域に半導体チップ
をダイボンディングし、半導体チップとワイヤボンディ
ングパッドとをボンディングワイヤで接続した、半導体
装置に関する。
は、ポリイミド、ガラスまたはセラミックなどの絶縁性
物質で形成された基板2を含み、基板2の表面には銅箔
の配線パターン3が形成される。この配線パターン3を
覆うように絶縁膜(レジスト)4が塗布される。なお、
配線パターン3は、図9に示すように、電極3aおよび
ワイヤボンディングパッド(以下、「WBパッド」とい
う。)3bを含み、レジスト4はWBパッド3bにかか
らないように塗布される。図8に戻って、半導体チップ
(以下、単に「チップ」という。)5は、レジスト4上
であり、かつ図9に示すような基板2のダイボンディン
グ領域2aにダイボンディング材6によってダイボンデ
ィングされる。なお、図9においては、基板2(ダイボ
ンディング領域2a)および配線パターン3は、一部
(ほぼ4分の1)のみを示してある。また、図8に示す
ように、チップ5上に設けられた電極パッド5aと配線
パターン3に含まれるWBパッド3bとが金線のような
金属細線(ボンディングワイヤ)7によって電気的に接
続される。さらに、チップ5およびボンディングワイヤ
7などがエポキシ樹脂のようなモールド樹脂(モール
ド)8によって封止される。そして、外部接続電極とし
てのバンプ9が、基板2の裏面側から基板2に設けられ
たスルーホール2bを通して配線パターン3に含まれる
電極3aに接合される。このようにして、CSP(Chip
Size Package)あるいはBGA(Ball Grid Array) 型の
半導体装置が形成されていた。
イボンディング領域2aよりやや小さいサイズのチップ
5がボンディングされた場合には、図9に示すように、
ボンディングワイヤ7がWBパッド3bにボンディング
される。しかし、図10に示すように、図9で示したチ
ップ5よりも小さいサイズであり、同じ形状のチップ5
がボンディングされた場合には、A部分において、ボン
ディングワイヤ7が隣のWBパッド3bに接触してしま
うという問題があった。つまり、図11に示すように、
ボンディングワイヤ7には、ボンディング時にかかる応
力を吸収するため、WBパッド3bに接触する付近に滑
らかな曲線部7aが設けられているので、図10で示し
たように、ボンディングワイヤ7が隣のWBパッド3b
を横切ると、曲線部7aが隣のWBパッド2bに接触し
てしまっていた。つまり、ショートしていた。
た配線パターン3をそれぞれ形成することが考えられる
が、配線パターン3の開発に時間がかかってしまい、さ
らには、設計費用も高くなってしまうという問題があっ
た。
発時間を短縮化でき、設計費用を削減できる、半導体装
置を提供することである。
ィング領域を有し、ダイボンディング領域外に複数のワ
イヤボンディングパッドが形成された基板を備え、ダイ
ボンディング領域に半導体チップをダイボンディング
し、半導体チップとワイヤボンディングパッドとをボン
ディングワイヤで接続した半導体装置において、ワイヤ
ボンディングパッドを、ダイボンディング領域の中心か
らワイヤボンディングパッドのボンディング位置に延び
る線と並行またはほぼ並行に長手方向が沿うように形成
したことを特徴とする、半導体装置である。
の表面に半導体チップ(チップ)をダイボンディングす
るための領域(ダイボンディング領域)を有する。ま
た、基板の表面であり、ダイボンディング(DB)領域
の外側には、ボンディングワイヤをワイヤボンディング
するためのワイヤボンディングパッド(WBパッド)が
複数設けられる。このWBパッドは、その長手方向がD
B領域の中心から放射状に延びる線と並行またはほぼ並
行に沿うように形成される。したがって、DB領域より
やや小さいサイズ(第1サイズ)のチップがボンディン
グされた場合には、ボンディングワイヤがWBパッドの
長手方向とほぼ並行になる。また、第1サイズよりも小
さいサイズ(第2サイズ)であり、第1サイズのチップ
と同じ形状のチップがボンディングされた場合であって
も、ボンディングワイヤがWBパッドの長手方向とほぼ
並行になる。つまり、異なるサイズのチップであっても
相似形であれば、ボンディングワイヤがWBパッドの長
手方向とほぼ並行になる。したがって、1種類の配線パ
ターンが形成された基板(フィルムキャリア)を、チッ
プサイズに拘わらず使用することができる。すなわち、
共通のフィルムキャリアを用いることができる。
っても共通のフィルムキャリアを使用することができる
ので、チップサイズ毎に配線パターンを開発する必要が
ない。つまり、1つの配線パターンを開発するだけなの
で、開発にかかる時間を短縮することができる。また、
設計費用を削減することもできる。
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。
0は、いわゆるBGA型の半導体装置であり、たとえば
耐熱性および軟質性を有するポリイミド(PI)で形成
された絶縁性基板(以下、単に「基板」という。)12
を含む。基板12上には、モールド14が形成され、モ
ールド14は、後述するチップ16などを封止する。な
お、この実施例においては、基板12およびモールド1
4の形状は、ほぼ正方形である。
ように、基板12には、スルーホール12aが形成され
る。また、基板12上には、たとえば銅箔の配線パター
ン18が形成される。この配線パターン18は、図3に
示すように、電極18a、ワイヤボンディングパッド
(以下、「WBパッド」という。)18bおよび連結部
18cを含む。なお、図3において、一点鎖線で囲んだ
範囲が基板12である。
状)に複数(この実施例では、12×12(144)
個)形成され、図2で示したように、スルーホール12
aを通して後述する外部接続電極(バンプ)26に接続
される。つまり、スルーホール12aおよびバンプ26
もまた、電極18aと同様に行列状に複数形成されてい
る。
れに対応して設けられており、チップ16をダイボンデ
ィングする領域(ダイボンディング領域)28の外側で
あり、かつ基板12の外周縁に沿って並んで形成され
る。つまり、基板12の4つの辺に沿うように形成され
る。また、WBパッド18bは、その形状がほぼ長方形
であり、ダイボンディング(DB)領域28の中心Xか
ら放射状に延びる線Pに対してWBパッド18bの長手
方向Qが並行またはほぼ並行に沿うように形成されてい
る。つまり、WBパッド18bは、列の中央から端に向
かうに従って傾斜角が次第に大きくなるように形成され
る。
18bとを連結し、他の電極18aおよび他のWBパッ
ド18bに接触しないようにパターニングされる。
図3で示したようなDB領域28内の配線パターン18
を覆うように形成(塗布)される。つまり、配線パター
ン18に含まれるWBパッド18bにかからないように
レジスト20が塗布される。また、チップ16がレジス
ト20上に銀ペーストのような接着剤(ダイボンディン
グ材)22によって接着(ダイボンディング)される。
なお、ダイボンディング材22は、フィルム状のもので
あってもよい。また、チップ16の上面端縁付近に設け
られた複数の電極パッド16aとWBパッド18bとが
金線のような金属細線(ボンディングワイヤ)24によ
って電気的に接続されている。さらに、基板12上には
モールド14が形成され、上述したように、モールド1
4はチップ16およびボンディングワイヤ24などを封
止する。
イズ(第1サイズ)のチップ16をダイボンディングし
た場合には、図4に示すように、ボンディングワイヤ2
4がワイヤボンディングされる。つまり、ボンディング
ワイヤ24は、DB領域28の中心Xから放射状に延び
る線PすなわちWBパッド18bの長手方向Qとほぼ並
行になるように、ワイヤボンディングされる。なお、こ
の実施例では、チップ16およびDB領域28の形状
は、ほぼ正方形である。
も小さい第2サイズであり、図4で示したチップ16と
同一形状のチップ16がダイボンディングされた場合に
も、ボンディングワイヤ24は、WBパッド18bの長
手方向Qとほぼ並行にボンディングされる。
のチップ16をボンディングしても、ボンディングワイ
ヤ24が隣の(異なる)WBパッド18bを横切ってし
まうことがない。言い換えると、隣のWBパッド18b
に接触してしまうようなことがない。したがって、異な
るサイズ(相似形)のチップ16を使用する場合であっ
ても配線パターン18を変更する必要がない。このた
め、共通の基板12を使用することができる。
示したように、第1サイズまたは第2サイズのチップ1
6についてのみ示してあるが、これらのサイズに限定さ
れる訳ではない。つまり、DB領域28内に収まるサイ
ズであり、同一形状のチップ16であれば、他のサイズ
のものであってもよい。
2、チップ16、配線パターン18およびDB領域28
などを分かり易く説明するために、モールド14は省略
してある。
には、図6(A)に示すようなPIテープ30が準備さ
れる。なお、図6(A)〜(D)においては、分かり易
くするため、配線パターン18の詳細は省略し、また電
極パッド16aおよびWBパッド18bの数を減らして
示してある。
成されたフィルムキャリアである。また、PIテープ3
0の表面には、テープ状に形成された銅箔がラミネート
され、ローラ(図示せず)によって圧着された後、銅箔
をエッチングすることにより、図3に示したような配線
パターン18が連続的に形成される。さらに、PIテー
プ30の両端には、係止穴32が設けらる。この係止孔
32は、搬送時に図示しない搬送ローラに設けられた爪
に係止する。さらにまた、PIテープ30には、図示は
省略するが、その両端の下面にたとえば銅板のようなキ
ャリアフレームが固定され、キャリアフレームの移動に
従ってPIテープ30が搬送される。したがって、PI
テープ30は、安定した状態すなわち水平状態を保って
搬送される。なお、キャリアフレームには、係止穴32
に対応して、PIテープ30と同様の係止穴が形成され
ている。
程で、PIテープ30には、基板12毎にDB領域28
を覆うように、レジスト20が塗布される。なお、図6
(A)においては、分かり易くするために、レジスト2
0の部分にハッチングを入れているが、断面を示してい
るのではない。次の工程で、図6(B)に示すように、
ダイボンディング材22が塗布され、チップ16がマウ
ントされる。したがって、チップ16がダイボンディン
グされる。
16上に設けられた電極パッド16aとWBパッド18
bとがボンディングワイヤ24で電気的に接続される。
つまり、チップ16がワイヤボンディングされる。そし
て、図示しない金型が押し当てられ、モールド樹脂が流
し込まれる。樹脂が硬化すると、金型が離型される。こ
のように、モールド樹脂が注型され、図6(D)に示す
ように、モールド14が形成される。さらに、次の工程
では、図7(A)に示すように、PIテープ30が図6
(A)とは逆向きに配置され、すなわちチップ16が基
板12に対して下側になるように配置され、それぞれの
スルーホール12aに半田ボールが移載される。続い
て、リフロー処理が施され、半田ボールが溶融し、スル
ーホール12aを通して対応する電極18aに接合す
る。したがって、図7(B)に示すようなバンプ26が
形成される。その後、各半導体装置10が図3で示した
一点鎖線の位置でPIテープ30から切断(パンチ)さ
れ、連続的に複数の半導体装置10が製造(成形)され
る。
しても基板(PIテープ)を共用することができるの
で、チップサイズに応じて複数の配線パターンを開発す
る必要がない。このため、配線パターンの開発にかかる
時間を短縮することができる。しかも、設計費用を削減
することができる。
ような軟質性を有する物質により基板を形成するため、
半導体装置本体にかかる応力を吸収することができる。
したがって、半導体装置にクラックが発生するのを防止
することができる。
ーンを設計し、それを異なるサイズのチップのすべてに
ついて共用するようにしているが、使用するチップのサ
イズがDB領域に対して極端に小さい場合には、基板や
銅箔等の材料を無駄に使用してしまい、また装置本体を
いたずらに大きくしてしまう。このため、配線パターン
を数種類用意しておき、チップサイズに応じて種類を選
択できるようにすれば、設計費用の削減および材料費の
削減を図ることができる。
を形成するようにしているが、他の絶縁性を有するガラ
スエポキシやセラミックで基板を形成することもでき
る。しかし、ガラスエポキシでは厚みが厚くなってしま
う。また、セラミックは薄型であり、かつ軽量である
が、コストがかかってしまう。したがって、比較的薄型
で比較的安価であり、かつ軟質性および耐熱性を有する
ポリイミドで基板を形成するのが最適であると考えられ
る。
用いた場合に、チップの形状が正方形のものについての
み示したが、長方形の基板を用いた場合には、チップの
形状が長方形のものを使用すれば、同様の効果が得られ
る。
びWBパッドの配線パターンを示す図解図である。
た場合の図解図である。
小さい大きさのチップをボンディングした場合の図解図
である。
を示す図解図である。
一部を示す図解図である。
領域にチップをボンディングした場合の図解図である。
B領域に図9で示したチップより小さい大きさのチップ
をボンディングした場合の図解図である。
グした場合の基板上に設けられたWBパッドとボンディ
ングワイヤとの関係を示す図解図である。
Claims (2)
- 【請求項1】ダイボンディング領域を有し、前記ダイボ
ンディング領域外に複数のワイヤボンディングパッドが
形成された基板を備え、前記ダイボンディング領域に半
導体チップをダイボンディングし、前記半導体チップと
前記ワイヤボンディングパッドとをボンディングワイヤ
で接続した半導体装置において、 前記ワイヤボンディングパッドを、前記ダイボンディン
グ領域の中心から前記ワイヤボンディングパッドのボン
ディング位置に延びる線と並行またはほぼ並行に長手方
向が沿うように形成したことを特徴とする、半導体装
置。 - 【請求項2】前記基板は軟質フィルムを含む、請求項1
記載の半導体装置。
Priority Applications (2)
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