JP2002252304A - 半導体装置およびこれに用いられる支持基板 - Google Patents

半導体装置およびこれに用いられる支持基板

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JP2002252304A JP2001048002A JP2001048002A JP2002252304A JP 2002252304 A JP2002252304 A JP 2002252304A JP 2001048002 A JP2001048002 A JP 2001048002A JP 2001048002 A JP2001048002 A JP 2001048002A JP 2002252304 A JP2002252304 A JP 2002252304A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、インナリードボンディング技術に
おける、外部端子間の間隔が狭く小型の半導体装置およ
び基板を提供するものである 【解決手段】 本発明の半導体装置は、TABテープ等
の支持基板に形成されたデバイスホールに双方向からフ
ィンガリードを配線し、半導体チップと電気的に接続し
たものである。支持基板1には、対向する1対の辺に沿
って、貫通した細長い1対のデバイスホール11が形成
されている。各デバイスホール11に沿って、外部端子
としてのはんだボールが配置されている。そして、各デ
バイスホール11内には、双方向からフィンガリード1
4が交互に延在されている。半導体チップ2とフィンガ
リード14の一端部とが、電気的に接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、インナリードボン
ディング(Inner Lead Bonding:以下、ILBと称す
る)技術によって支持基板上に半導体チップを装着して
なる半導体装置およびそれに用いられる支持基板に関す
る。
【0002】
【従来の技術】図6は、従来の半導体装置の底面からの
平面図である。尚、図6は、説明を簡単にするため、樹
脂を除いている。また、図7は、図6に示したB−B´
線に沿った断面図である。支持基板1は、方形状の絶縁
性テープからなる支持部材12を有しており、この支持
部材12には、対向する1対の辺に沿って、前記支持部
材12を貫通した細長い1対のデバイスホール11が形
成されている。また、この支持部材12の上面には、例
えばAuメッキ付Cu箔からなる複数本のフィンガリー
ド14が所定のパターンをなすように配設され、接着剤
13により支持部材12に接着されている。各フィンガ
リード14は、一端部が前記デバイスホール11内に延
在し、且つ、他端部が前記1対のデバイスホール11,
11間の領域に延在している。そして、一端部を除いた
フィンガリード14部分および前記支持部材12上面
は、ソルダレジスト15で被覆されている。
【0003】一方、支持部材12の下面には、前記1対
のデバイスホール11,11間の領域に、外部端子とし
てのはんだボール5が距離d2間隔で、且つ、マトリッ
クス状に配置されている。各はんだボール5は、前記支
持部材12に設けた貫通孔16を介して、前記フィンガ
リード14の他端部と各々、電気的に接続されている。
【0004】そして、前記支持基板1の上面側に、集積
回路等の半導体チップ2が、緩衝材3を介して配置、且
つ、固着され、半導体チップ2の電極パッドと支持基板
1のフィンガリード14とが電気的に接続されている。
半導体チップ2とフィンガリード14の接続は、ILB
装置を用いて、例えば、フィンガリード14と半導体チ
ップ2の電極パッドを位置合わせした後、ボンディング
ツールにて一括に熱圧着することにより行っている。
【0005】また、支持基板1の下面側のデバイスホー
ル11部分から樹脂4が充填され、支持基板1の上面
部、デバイスホール11内のフィンガリード14、半導
体チップ2の側面部および支持基板1との対向面が樹脂
4により封止されている。
【0006】図8は、従来における支持部材上に形成さ
れたフィンガリードの平面図であり、半導体チップ2の
電極パッドと電気的に接続される前の状態である。各フ
ィンガリード14は各々、デバイスホール11の側面か
らデバイスホール11を跨いで、他の側面方向に延在し
ている。そして、各フィンガリード14の一端は、互い
に連結され、また、各フィンガリード14の他端は各
々、円形状に形成され、且つ、支持部材12に設けられ
た貫通孔16上に配置されている。また、各フィンガリ
ード14は、切欠け部141を有し、各切欠け部141
は、デバイスホール11の一側面に近接する位置に形成
されている。各フィンガリード14は、半導体チップ2
に熱圧着する時に切欠け部141において切断され、半
導体チップ2の電極パッドに熱圧着される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、デバイ
スホール11から遠い列のはんだボール5と接続される
フィンガリード14は、近い列のはんだボール5が配置
される貫通孔16,16間を通す必要があり、狭ピッチ
間にフィンガリード14を配線するのは困難である。
【0008】また、ピッチ間に配線するためには、貫通
孔16,16間のピッチをフィンガリード14の幅を考
慮して充分に取らなくてはならず、距離d2が大きくな
り、全体として半導体装置が大きくなってしまう。
【0009】尚、支持基板1のそれぞれの辺にデバイス
ホール11が形成された場合、あるいは、1つのデバイ
スホール11に対し、3列以上並んだ外部端子からフィ
ンガリード14を延在させる場合についても同様の課題
が生じる。
【0010】本発明の目的は、外部端子間の間隔を狭く
でき、且つ、小型化が可能な半導体装置およびそれに用
いる支持基板を提供するものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】この発明による半導体装
置は、対向する第1主面および第2主面を有する支持部
材と、前記支持部材に貫通して、且つ、互いに対向して
配置された少なくとも1対の細長いデバイスホールと、
前記支持部材に貫通して、且つ、前記各デバイスホール
の両側に沿って配置された複数の外部端子領域と、前記
支持部材の第1主面側に配置され、各一端部が少なくと
も前記各外部端子領域上に延在し、且つ、各他端部が少
なくとも前記デバイスホール上に延在するようにそれぞ
れ配置された複数のリードとを備える方形状の支持基板
と、前記支持基板上に装着され、前記各リードの他端部
と電気的に接続された半導体チップと、前記支持基板お
よび前記半導体チップの一部を被覆する封止体とを具備
することを特徴としている。
【0012】そして、前記複数のリードは、その各他端
部が前記デバイスホールの両側よりそれぞれ延在され、
且つ、前記デバイスホール上で、双方向から交互に、あ
るいは、双方向から複数本置きに交差するように配置さ
れていることを特徴としている。
【0013】また、この発明による支持基板は、支持部
材と、前記支持部材に貫通して、且つ、互いに対向して
配置された少なくとも1対の細長いデバイスホールと、
前記支持部材に貫通して、且つ、前記各デバイスホール
の両側に沿って配置された複数の外部端子領域と、各一
端部が少なくとも前記外部端子領域上にそれぞれ延在し
て配置され、且つ、各他端部が前記デバイスホール内に
延在して配置された複数のリードとを具備することを特
徴としている。
【0014】また、この発明による支持基板は、支持部
材と、前記支持部材に貫通して、且つ、互いに対向して
配置された少なくとも1対の細長いデバイスホールと、
前記支持部材に貫通して、且つ、前記各デバイスホール
の両側に沿って配置された複数の外部端子領域と、各一
端部が少なくとも前記外部端子領域上にそれぞれ延在し
て配置され、且つ、各他端部が前記デバイスホールを跨
いで前記外部端子領域の反対側に延在して配置された複
数のリードとを具備することを特徴としている。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態について説明する。
【0016】本発明の実施の形態にかかる半導体装置
は、ILB技術を用い、TABテープ等の支持基板に形
成されたデバイスホールに双方向からフィンガリードを
配線し、半導体チップと電気的に接続したものである。
【0017】図1は、本発明の実施の形態にかかる半導
体装置を底面側から眺めた平面図である。尚、図1は、
説明を簡単にするために、樹脂を除いている。また、図
2は、図1に示したA−A´線に沿った断面図である。
支持基板1には、方形状の絶縁性テープからなる支持部
材12を有しており、この支持部材12には、対向する
1対の辺に沿って、前記支持部材12を貫通した細長い
1対のデバイスホール11が形成されている。そして、
支持部材12の下面には、各デバイスホール11の両側
に沿って、外部端子としてのはんだボール5が距離d1
間隔で配置されている。各はんだボール5は、前記支持
部材12に設けた貫通孔16内に充填されている。
【0018】また、この支持部材12の上面には、例え
ばAuメッキ付Cu箔からなる複数本のフィンガリード
14が配設され、接着剤13により支持部材12に接着
されている。各フィンガリード14は、前記デバイスホ
ール11と直行する方向(紙面上の左右方向)に設けら
れ、一端部がデバイスホール11内に延在し、他端部が
貫通孔16上に延在している。各フィンガリード14の
他端部は、貫通孔16に充填された各はんだボール5と
各々、電気的に接続されている。また、フィンガリード
14は、デバイスホール11の両側面から交互に延在さ
れ、且つ、各一端部が前記デバイスホール11上におい
て、交互に配置されている。そして、一端部を除いたフ
ィンガリード14部分および支持部材12上面は、ソル
ダレジスト15で被覆されている。
【0019】図3は、本発明にかかる支持部材上に形成
されたフィンガリードの平面図であり、半導体チップ2
と電気的に接続される前の状態である。各フィンガリー
ド14は、切欠け部141を有したT字型であり、デバ
イスホール11を跨いで双方向から交互に向きを換えて
延在している。そして、各フィンガリード14の他端部
は、支持部材12に設けられた貫通孔16上において円
形状に形成されている。また、各フィンガリード14の
切欠け部141は、デバイスホール11の両側面のう
ち、貫通孔16から遠い辺側に近接して形成されてい
る。フィンガリード14は、半導体チップ2に熱圧着す
る時に、この切欠け部141にて切断される。そして、
切断された各フィンガリード14の一端部と半導体チッ
プ2の電極パッドが電気的に接続される。
【0020】図3において、切欠け部141は平面方向
に2箇所形成されているが、1箇所でもよく、厚さ方向
に形成されていてもよい。切欠け部141を有すること
により、熱圧着時にフィンガリード14が切断しやすく
なる。
【0021】集積回路等の半導体チップ2は、緩衝材3
を介して配置、固着され、半導体チップ2の電極パッド
と支持基板1のフィンガリード14とが電気的に接続さ
れる。半導体チップ2とフィンガリード14の接続は、
ILB装置を用いて、例えば、フィンガリード14と半
導体チップ2の電極パッドを位置合わせした後、ボンデ
ィングツールにてデバイスホール11内のフィンガリー
ド14を半導体チップ2方向に押圧することにより、フ
ィンガリード14を切欠け部141にて切断し、且つ、
フィンガリード14の一端部を半導体チップ2の電極パ
ッドに熱圧着する。
【0022】支持基板1と半導体チップ2間に緩衝材3
を介在させることにより、熱圧着時の衝撃を緩和でき
る。また、半導体チップ2から出る熱を効率的に発散す
ることができる。
【0023】また、支持基板1の下面側のデバイスホー
ル11部分から樹脂(封止体)4が充填され、支持基板
1の上面部、デバイスホール11内のフィンガリード1
4、半導体チップ2の側面部および支持基板1との対向
面が樹脂4により封止されている。
【0024】本発明では、細長いデバイスホール11の
両側に外部端子としてはんだボール5を配列し、且つ、
デバイスホール11の両側方向にフィンガリード14を
引き出しているので、外部端子間にフィンガリード14
を通す必要がない。したがって、従来のはんだボールの
ピッチの距離d2よりも、本発明のピッチの距離d1の
方が、フィンガリード14を通さない分、距離を短くで
きる。よって、半導体装置が小型化できる。
【0025】尚、上記実施の形態では、デバイスホール
11の両側に沿って、はんだボール5を1列ずつ配置し
た場合について説明したが、多列(2列以上)に配置し
てもよい。この場合、多列であっても、従来と同じ配列
数であれば、外部端子間に通すフィンガリード14の数
を従来よりも少なくすることができるので、上記実施の
形態と同様の効果が得られる。
【0026】また、上記実施の形態では、対向する1対
の辺に1対のデバイスホール11が形成されていた場合
について説明したが、各々の辺、4辺にデバイスホール
11が形成されてもよい。4辺にデバイスホール11が
形成された場合も、各デバイスホール11の両側に沿っ
てはんだボール5を配置すれば、外部端子間の距離が短
くでき、半導体装置が小型化できる。
【0027】また、上記実施の形態では、支持基板1の
ソルダレジスト15側に、半導体チップ2を配置、固着
した場合について説明したが、図4のように、支持部材
12側に半導体チップ2を配置、固着してもよい。この
場合、一端部を除いたフィンガリード14部分および支
持部材12上面に塗布されたソルダレジスト15に貫通
孔16が設けられ、この貫通孔16を介して、各フィン
ガリード14の他端部と各はんだボール5が電気的に接
続されている。
【0028】また、上記実施の形態では、貫通孔16に
外部端子としてはんだボール5を配置する場合について
説明したが、はんだボール5の替わりに、例えばCu埋
め込み端子を用いてもよい。
【0029】また、図5に示すように、実装基板6側に
バンプ7等の接続端子が形成されているのであれば、半
導体装置側に外部端子を形成しなくてもよい。
【0030】また、支持基板1と半導体チップ2の間に
緩衝材3を介さなくてもよい。
【0031】
【発明の効果】本発明によれば、外部端子がデバイスホ
ールを挟むように形成され、双方向からフィンガリード
が配線されているため、外部端子間を通すフィンガリー
ドの配線数をなくすことができる、あるいは、削減でき
る。したがって、半導体装置の小型化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる半導体装置の底面からの平面
図。
【図2】本発明にかかる半導体装置の断面図。
【図3】本発明にかかるテープ上に形成されたフィンガ
リードの平面図。
【図4】本発明にかかる他の実施の形態の半導体装置の
断面図。
【図5】本発明にかかる他の実施の形態の半導体装置の
断面図。
【図6】従来の半導体装置の底面からの平面図。
【図7】従来の半導体装置の断面図。
【図8】従来のテープ上に形成されたフィンガリードの
平面図。
【符号の説明】
1…支持基板 11…デバイスホール 12…支持部材 14…フィンガリード 16…貫通孔 2…半導体チップ 4…樹脂 5…はんだボール

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】対向する第1主面および第2主面を有する
    支持部材と、前記支持部材に貫通して、且つ、互いに対
    向して配置された少なくとも1対の細長いデバイスホー
    ルと、前記支持部材に貫通して、且つ、前記各デバイス
    ホールの両側に沿って配置された複数の外部端子領域
    と、前記支持部材の第1主面側に配置され、各一端部が
    少なくとも前記各外部端子領域上に延在し、且つ、各他
    端部が少なくとも前記デバイスホール上に延在するよう
    にそれぞれ配置された複数のリードとを備える方形状の
    支持基板と、 前記支持基板上に装着され、前記各リードの他端部と電
    気的に接続された半導体チップと、 前記支持基板および前記半導体チップの一部を被覆する
    封止体とを具備することを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】前記複数のリードは、 その各他端部が前記デバイスホールの両側よりそれぞれ
    延在され、且つ、前記デバイスホール上で交互に配置さ
    れていることを特徴とする請求項1に記載の半導体装
    置。
  3. 【請求項3】前記複数のリードは、 その各他端部が前記デバイスホールの両側よりそれぞれ
    延在され、且つ、前記デバイスホール上で複数本置きに
    交差するように配置されていることを特徴とする請求項
    1に記載の半導体装置。
  4. 【請求項4】前記半導体チップは、 前記支持部材の第1主面側に装着されていることを特徴
    とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の半導体装
    置。
  5. 【請求項5】前記半導体集チップは、 前記支持部材の第2主面側に装着されたことを特徴とす
    る請求項1乃至3のいずれか1項に記載の半導体装置。
  6. 【請求項6】前記各外部端子領域に、はんだボールから
    成る外部端子が各々設けられ、且つ、前記リードの一端
    部に電気的に接続されていることを特徴とする請求項1
    乃至5のいずれか1項に記載の半導体装置。
  7. 【請求項7】前記各外部端子領域に、Cuを埋め込んで
    成る外部端子が各々設けられ、且つ、前記リードの一端
    部に電気的に接続されていることを特徴とする請求項1
    乃至5のいずれか1項に記載の半導体装置。
  8. 【請求項8】前記支持部材は、 テープであることを特徴とする請求項1乃至7のいずれ
    か1項に記載の半導体装置。
  9. 【請求項9】前記基板と前記半導体チップとの間に緩衝
    剤を有する請求項1乃至8のいずれか1項に記載の半導
    体装置。
  10. 【請求項10】前記リードは、Auメッキ付きCu箔で
    あることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に
    記載の半導体装置。
  11. 【請求項11】前記外部端子領域上に配置された前記リ
    ードと実装基板は、外部端子を介して電気的に接続され
    ることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に
    記載の半導体装置。
  12. 【請求項12】支持部材と、 前記支持部材に貫通して、且つ、互いに対向して配置さ
    れた少なくとも1対の細長いデバイスホールと、 前記支持部材に貫通して、且つ、前記各デバイスホール
    の両側に沿って配置された複数の外部端子領域と、 各一端部が少なくとも前記外部端子領域上にそれぞれ延
    在して配置され、且つ、各他端部が前記デバイスホール
    内に延在して配置された複数のリードとを具備すること
    を特徴とする支持基板。
  13. 【請求項13】支持部材と、 前記支持部材に貫通して、且つ、互いに対向して配置さ
    れた少なくとも1対の細長いデバイスホールと、 前記支持部材に貫通して、且つ、前記各デバイスホール
    の両側に沿って配置された複数の外部端子領域と、 各一端部が少なくとも前記外部端子領域上にそれぞれ延
    在して配置され、且つ、各他端部が前記デバイスホール
    を跨いで前記外部端子領域の反対側に延在して配置され
    た複数のリードとを具備することを特徴とする支持基
    板。
  14. 【請求項14】前記各リードは、 前記デバイスホール上で、且つ、前記外部端子領域の反
    対側に近い位置に切欠け部を有することを特徴とする請
    求項13に記載の支持基板。
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