JP2010034101A - Semiconductor device - Google Patents

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純桂 佐藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve heat dissipation performance, reliability and reduction in manufacturing cost in a semiconductor device. <P>SOLUTION: In a BGA (ball grid array) 8 in which an SOC (system on chip) 1 is mounted on a wiring board 3, the SOC 1 includes an operation circuit 1g having at least one part of a region on the center portion of the SOC 1, a second pad 1i is provided on the operation circuit 1g of the main surface of the SOC 1, and the second pad 1i is directly connected to a bonding lead 3c of the wiring board 3 by a second wire 4b. With this configuration, the heat generated from the operation circuit 1g is dissipated to the wiring board 3 through the second wire 4b, and the heat dissipation performance of the BGA 8 is improved. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体装置に関し、特に、システム・オン・チップを搭載した半導体装置に関する。   The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to a semiconductor device on which a system-on-chip is mounted.

BGA型の半導体装置において、複数のランドとレーザ加工によって複数のランドそれぞれの上部に形成されたスルーホールとスルーホール内に配置されたメッキ膜とを有するパッケージ基板と、パッケージ基板に搭載された半導体チップと、半導体チップとパッケージ基板とを接続する導電性ワイヤと、パッケージ基板のランドに設けられた複数の半田バンプとからなる構成がある(例えば、特許文献1参照)。
特開2006−190771号公報
In a BGA type semiconductor device, a package substrate having a plurality of lands, a through hole formed on each of the plurality of lands by laser processing, and a plating film disposed in the through hole, and a semiconductor mounted on the package substrate There is a configuration including a chip, a conductive wire that connects the semiconductor chip and the package substrate, and a plurality of solder bumps provided on the land of the package substrate (see, for example, Patent Document 1).
JP 2006-190771 A

近年では、半導体装置の高機能化に伴い、半導体チップ(以降、単にチップともいう)の主面(回路形成面)には例えばCPU(Central Processing Unit)のような演算処理を行う回路素子以外にも、外部機器からの信号を入力する(又は、外部機器に信号を出力する)入出力回路として、アナログ系、デジタル系、又はマクロ系などの回路素子など、様々な品種の回路が設けられている。この中でも、入出力回路は、外部機器と信号の入出力を頻繁に行うためノイズ耐性や伝達速度の高速化が要求される。   In recent years, with the enhancement of functions of semiconductor devices, the main surface (circuit formation surface) of a semiconductor chip (hereinafter also simply referred to as a chip) is not limited to a circuit element that performs arithmetic processing such as a CPU (Central Processing Unit). In addition, various types of circuits such as analog, digital, or macro circuit elements are provided as input / output circuits for inputting signals from external devices (or for outputting signals to external devices). Yes. Among these, the input / output circuit frequently inputs and outputs signals to / from an external device, so that noise resistance and high transmission speed are required.

このような問題点を考慮し、信号の入出力を行うためのパッド(電極)の近傍に入出力回路は配置されている。   In consideration of such problems, an input / output circuit is arranged in the vicinity of a pad (electrode) for inputting and outputting signals.

しかしながら、例えば前記特許文献1(図1)のように、回路に外部からの信号や電力を供給するためのパッドは、チップの各辺に沿って周縁部に形成されている。そのため、上記の問題点を考慮した場合、入出力回路もチップの周縁部に配置することが好ましい。この結果、これらの入出力回路に入力された信号を演算処理する演算回路の大半は、空いた領域であるチップの中央部側に設けられることが多い。   However, for example, as in Patent Document 1 (FIG. 1), pads for supplying signals and power from the outside to the circuit are formed at the peripheral edge along each side of the chip. For this reason, in consideration of the above problems, it is preferable that the input / output circuit is also arranged at the peripheral portion of the chip. As a result, most arithmetic circuits that perform arithmetic processing on signals input to these input / output circuits are often provided on the center side of the chip, which is an empty area.

ここで、演算回路は、上記したように、各入出力回路に対して演算処理を行うため、消費電力が入出力回路よりも高い。これにより、発熱量も入出力回路より高くなる。そして、発熱量が高くなると、入出力回路がこの熱の影響で動作が不安定となるため、半導体装置の信頼性が低下することが問題となる。   Here, since the arithmetic circuit performs arithmetic processing on each input / output circuit as described above, the power consumption is higher than that of the input / output circuit. As a result, the heat generation amount is also higher than that of the input / output circuit. When the amount of heat generation increases, the operation of the input / output circuit becomes unstable due to the influence of this heat, so that there is a problem that the reliability of the semiconductor device is lowered.

そこで、演算回路も、パッドの近傍に配置し、このパッドに接続された導電性部材であるワイヤを介して放熱することが考えられる。   Therefore, it is conceivable that the arithmetic circuit is also arranged in the vicinity of the pad and radiates heat through a wire which is a conductive member connected to the pad.

しかし、上記したように、周辺部には複数の入出力回路が優先的に配置されているため、演算回路の全体をパッド近傍に近づけて配置することが困難である。言い換えれば、チップの中央部に位置する演算回路の一部では、IRドロップや発熱の問題を対策することが困難である。すなわち、チップの中央部に配置される演算回路の一部の放熱をどのように行うかが問題となる。   However, as described above, since a plurality of input / output circuits are preferentially arranged in the peripheral portion, it is difficult to arrange the entire arithmetic circuit close to the vicinity of the pad. In other words, it is difficult to take measures against IR drop and heat generation in a part of the arithmetic circuit located at the center of the chip. That is, how to dissipate a part of the arithmetic circuit arranged at the center of the chip is a problem.

また、半導体チップの主面(回路形成面)を配線基板の上面と対向させて実装する、所謂、フリップチップ接続方式により実装し、半導体チップの裏面を露出させることで、放熱性を向上させることが考えられる。   Also, mounting is performed by a so-called flip chip connection method in which the main surface (circuit forming surface) of the semiconductor chip is mounted facing the upper surface of the wiring board, and the heat radiation is improved by exposing the back surface of the semiconductor chip. Can be considered.

しかし、フリップチップ接続方式は、半導体チップのパッドのピッチに合わせて、基板の電極のピッチも形成することが必要であり、狭ピッチで電極を形成するための技術を適用する必要がある。また、バンプ電極と基板の電極との接合性を向上させるために、基板の電極上にめっき層や半田材を形成したり、基板と半導体チップとの間にアンダーフィル樹脂を充填する必要がある。このような理由から、フリップチップ接続方式は、ワイヤボンディング方式に比べ、技術料が高く、製造される半導体装置のコストも増加するという問題も起こる。   However, in the flip chip connection method, it is necessary to form the pitch of the electrodes of the substrate in accordance with the pitch of the pads of the semiconductor chip, and it is necessary to apply a technique for forming the electrodes at a narrow pitch. Also, in order to improve the bondability between the bump electrode and the substrate electrode, it is necessary to form a plating layer or a solder material on the substrate electrode, or to fill an underfill resin between the substrate and the semiconductor chip. . For these reasons, the flip chip connection method has a higher technical fee than the wire bonding method, and there is a problem that the cost of the manufactured semiconductor device also increases.

さらに、半導体装置の放熱性を向上させる技術の一つとして、一般的にヒートシンクの装着が上げられるが、ヒートシンクのコストも高いため、半導体装置のコスト上昇が問題となる。   Furthermore, as one of the techniques for improving the heat dissipation of the semiconductor device, the mounting of a heat sink is generally raised. However, since the cost of the heat sink is high, an increase in the cost of the semiconductor device becomes a problem.

本発明の目的は、半導体装置における放熱性の向上を図ることができる技術を提供することにある。   The objective of this invention is providing the technique which can aim at the improvement of the heat dissipation in a semiconductor device.

また、本発明の他の目的は、半導体装置における信頼性の向上を図ることができる技術を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a technique capable of improving the reliability of a semiconductor device.

さらに、本発明の他の目的は、半導体装置における製造コストの低減化を図ることができる技術を提供することにある。   Furthermore, another object of the present invention is to provide a technique capable of reducing the manufacturing cost of a semiconductor device.

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。   The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。   Of the inventions disclosed in this application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.

すなわち、本発明は、複数のボンディングリードが形成された上面、及び複数のランドが形成された下面を有する配線基板と、複数の回路素子及び複数の配線を介して前記複数の回路素子とそれぞれ電気的に接続された複数のパッドが形成された主面、及び裏面を有し、前記配線基板の前記上面上において、前記複数のボンディングリードの内側の領域に搭載された半導体チップとを含むものである。さらに、前記半導体チップの複数のパッドと前記配線基板の前記複数のボンディングリードとをそれぞれ電気的に接続する複数のワイヤと、前記半導体チップ及び前記複数のワイヤを封止する封止体と、前記配線基板の前記複数のランド上にそれぞれ接続された外部端子と、を含むものである。さらに、前記複数の回路素子は、前記複数のパッドよりも前記半導体チップの主面における中央部側に形成され、前記複数の回路素子は、外部機器と信号の入出力を行う入出力回路と、前記外部機器から前記入出力回路に入力された信号を演算処理する演算回路とを有するものである。さらに、前記演算回路の周波数は、前記入出力回路の周波数よりも高く、前記演算回路は、前記入出力回路よりも前記主面における前記中央部側に配置される領域が多く、前記複数のパッドは、平面形状が矩形状から成る前記半導体チップの各辺に沿って形成された第1パッドと、前記第1パッドよりも前記半導体チップの前記主面における前記中央部側に位置する第2パッドとを有するものである。さらに、前記複数のワイヤは、前記第1パッドと電気的に接続される第1ワイヤと、前記第2パッドと電気的に接続される第2ワイヤとを有するものである。   That is, the present invention provides a wiring substrate having an upper surface on which a plurality of bonding leads are formed and a lower surface on which a plurality of lands are formed, and a plurality of circuit elements and a plurality of circuit elements via the wirings. And a semiconductor chip mounted on a region inside the plurality of bonding leads on the upper surface of the wiring board. A plurality of wires for electrically connecting the plurality of pads of the semiconductor chip and the plurality of bonding leads of the wiring substrate; a sealing body for sealing the semiconductor chip and the plurality of wires; And an external terminal connected to each of the plurality of lands of the wiring board. Further, the plurality of circuit elements are formed closer to a central portion side of the main surface of the semiconductor chip than the plurality of pads, and the plurality of circuit elements include an input / output circuit that inputs / outputs signals to / from an external device; And an arithmetic circuit for arithmetically processing a signal input from the external device to the input / output circuit. Furthermore, the frequency of the arithmetic circuit is higher than the frequency of the input / output circuit, and the arithmetic circuit has more regions arranged on the central portion side of the main surface than the input / output circuit, and the plurality of pads Is a first pad formed along each side of the semiconductor chip having a rectangular planar shape, and a second pad located closer to the central portion of the main surface of the semiconductor chip than the first pad. It has. Further, the plurality of wires include a first wire that is electrically connected to the first pad and a second wire that is electrically connected to the second pad.

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりである。   Of the inventions disclosed in the present application, effects obtained by typical ones will be briefly described as follows.

少なくとも一部の領域が半導体チップの中央部側に配置された発熱体である演算回路を有する半導体チップを搭載した半導体装置において、半導体チップの主面に演算回路に対応するパッドを設け、このパッドと配線基板のボンディングリードとを直接ワイヤで接続することで、演算回路から発せられる熱をワイヤを介して配線基板に逃がすことができ、これにより、半導体装置における放熱性の向上を図ることができる。   In a semiconductor device mounted with a semiconductor chip having an arithmetic circuit that is a heating element, at least a part of which is disposed on the central portion side of the semiconductor chip, a pad corresponding to the arithmetic circuit is provided on the main surface of the semiconductor chip, and this pad By directly connecting the bonding lead of the wiring board to the wiring board, the heat generated from the arithmetic circuit can be released to the wiring board through the wire, thereby improving the heat dissipation in the semiconductor device. .

また、半導体装置において放熱性の向上を図ることができるため、入出力回路が熱の影響で動作不安定になることを防止でき、その結果、半導体装置の信頼性の向上を図ることができる。   In addition, since heat dissipation can be improved in the semiconductor device, the input / output circuit can be prevented from becoming unstable due to heat, and as a result, reliability of the semiconductor device can be improved.

また、半導体チップと配線基板の接続をフリップチップ接続ではなく、ワイヤによって接続するため、フリップチップ接続に比較して半導体装置の製造コストを低減することができる。さらに、ヒートシンクを装着せずにワイヤを介して放熱性を向上させるため、半導体装置の製造コストの上昇を抑制することができ、半導体装置の製造コストの低減化を図ることができる。   In addition, since the connection between the semiconductor chip and the wiring board is not a flip chip connection but a wire, the manufacturing cost of the semiconductor device can be reduced as compared with the flip chip connection. Furthermore, since heat dissipation is improved via a wire without mounting a heat sink, an increase in the manufacturing cost of the semiconductor device can be suppressed, and the manufacturing cost of the semiconductor device can be reduced.

以下の実施の形態では特に必要なとき以外は同一または同様な部分の説明を原則として繰り返さない。   In the following embodiments, the description of the same or similar parts will not be repeated in principle unless particularly necessary.

さらに、以下の実施の形態では便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明などの関係にある。   Further, in the following embodiment, when it is necessary for the sake of convenience, the description will be divided into a plurality of sections or embodiments, but they are not irrelevant to each other unless otherwise specified. The other part or all of the modifications, details, supplementary explanations, and the like are related.

また、以下の実施の形態において、要素の数など(個数、数値、量、範囲などを含む)に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合などを除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良いものとする。   Also, in the following embodiments, when referring to the number of elements (including the number, numerical value, quantity, range, etc.), particularly when clearly indicated and when clearly limited to a specific number in principle, etc. Except, it is not limited to the specific number, and it may be more or less than the specific number.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiments, and the repetitive description thereof will be omitted.

(実施の形態)
図1は本発明の実施の形態の半導体装置の構造の一例を封止体を透過して示す平面図、図2は図1のA−A線に沿って切断した構造を示す断面図、図3は図1に示す半導体装置の外部端子の配列の一例を示す裏面図、図4は図1に示す半導体装置の内部構造を一部を破断して示す斜視図である。また、図5は図1に示す半導体装置の回路構成の一例を示す回路ブロック図、図6は図1に示す半導体装置の回路レイアウトの一例を示す回路レイアウト図、図7は図1に示す半導体装置の実装構造の一例を示す断面図である。
(Embodiment)
FIG. 1 is a plan view showing an example of the structure of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention through a sealing body, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing the structure cut along the line AA in FIG. 3 is a rear view showing an example of the arrangement of external terminals of the semiconductor device shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a perspective view showing a part of the internal structure of the semiconductor device shown in FIG. 5 is a circuit block diagram showing an example of the circuit configuration of the semiconductor device shown in FIG. 1, FIG. 6 is a circuit layout diagram showing an example of the circuit layout of the semiconductor device shown in FIG. 1, and FIG. 7 is the semiconductor shown in FIG. It is sectional drawing which shows an example of the mounting structure of an apparatus.

図1〜図4に示す本実施の形態の半導体装置は、配線基板3の上面3a上に半導体チップが搭載された樹脂封止型の半導体パッケージであり、本実施の形態では、その一例として、半導体装置の外部端子である複数の半田ボール5が配線基板3の下面3bに設けられたBGA(Ball Grid Array)8を取り上げて説明する。   The semiconductor device of the present embodiment shown in FIGS. 1 to 4 is a resin-encapsulated semiconductor package in which a semiconductor chip is mounted on the upper surface 3a of the wiring board 3. In the present embodiment, as an example, A description will be given by taking up a BGA (Ball Grid Array) 8 in which a plurality of solder balls 5 which are external terminals of the semiconductor device are provided on the lower surface 3 b of the wiring board 3.

BGA8には、複数のボンディングリード(電極)3cが形成された上面3a、及び上面3aとは反対側に位置し、かつ複数のランド(電極)3dが形成された下面3bを有する配線基板3が組み込まれている。さらに、複数の回路素子及び複数の配線(バス配線、内部配線)を介して前記複数の回路素子とそれぞれ電気的に接続された複数のパッド(電極)1cが形成された主面(回路形成面)1a、及び前記主面1aとは反対側に位置する裏面1bを有し、かつ配線基板3の上面3a上において、複数のボンディングリード3cの内側の領域に搭載された半導体チップを有している。   The BGA 8 includes a wiring board 3 having an upper surface 3a on which a plurality of bonding leads (electrodes) 3c are formed and a lower surface 3b on the opposite side of the upper surface 3a and on which a plurality of lands (electrodes) 3d are formed. It has been incorporated. Further, a main surface (circuit formation surface) on which a plurality of pads (electrodes) 1c electrically connected to the plurality of circuit elements via a plurality of circuit elements and a plurality of wirings (bus wiring, internal wiring) are formed. 1a and a back surface 1b located on the opposite side of the main surface 1a, and a semiconductor chip mounted on the inner surface of the plurality of bonding leads 3c on the upper surface 3a of the wiring board 3. Yes.

なお、BGA8に搭載された半導体チップは、例えば、種々の回路素子が形成されたSOC(システム・オン・チップ)1であり、シリコンから成る。   The semiconductor chip mounted on the BGA 8 is, for example, an SOC (system on chip) 1 in which various circuit elements are formed, and is made of silicon.

また、BGA8は、図2に示すようにSOC1の複数のパッド1cと配線基板3の複数のボンディングリード3cとをそれぞれ電気的に接続する複数のワイヤ(導電性部材、Auワイヤ、クリップ)4と、SOC1及び複数のワイヤ4を封止する封止体6と、配線基板3の複数のランド3d上にそれぞれ接続された外部端子である半田ボール5(ボール電極、半田材)とを有している。   Further, as shown in FIG. 2, the BGA 8 includes a plurality of wires (conductive members, Au wires, clips) 4 that electrically connect a plurality of pads 1c of the SOC 1 and a plurality of bonding leads 3c of the wiring board 3, respectively. And a sealing body 6 for sealing the SOC 1 and the plurality of wires 4, and solder balls 5 (ball electrodes, solder materials) which are external terminals respectively connected to the plurality of lands 3 d of the wiring board 3. Yes.

図3に示すように、複数の半田ボール5は配線基板3の下面3b側において、格子状に配置されて設けられている。   As shown in FIG. 3, the plurality of solder balls 5 are provided in a grid pattern on the lower surface 3 b side of the wiring board 3.

また、配線基板3は、図2に示すように、コア材3hと、その上面側に設けられた複数のボンディングリード3c及び基板配線3eと、下面側に設けられた複数のランド3d及び基板配線3eと、上下面の基板配線3eを電気的に接続するスルーホール配線3fと、上下面それぞれの基板配線3eを覆う絶縁膜であるソルダレジスト3gとを有している。つまり、上面3aに形成された複数のボンディングリード3cは、配線基板3に形成された複数の基板配線3eを介して複数のランド3dとそれぞれ電気的に接続されており、さらに複数の基板配線3eは、SOC1の裏面1bの下側(SOC1と平面的に重なる領域)に形成されている。なお、配線基板3における各配線は、例えば、銅合金などから成り、コア材3hやソルダレジスト3gは、例えば、絶縁性の樹脂材などから成る。   Further, as shown in FIG. 2, the wiring board 3 includes a core material 3h, a plurality of bonding leads 3c and substrate wiring 3e provided on the upper surface side, and a plurality of lands 3d and substrate wiring provided on the lower surface side. 3e, a through-hole wiring 3f that electrically connects the upper and lower substrate wirings 3e, and a solder resist 3g that is an insulating film that covers the upper and lower substrate wirings 3e. That is, the plurality of bonding leads 3c formed on the upper surface 3a are electrically connected to the plurality of lands 3d via the plurality of substrate wirings 3e formed on the wiring substrate 3, respectively, and further the plurality of substrate wirings 3e. Is formed below the back surface 1b of the SOC1 (a region overlapping the SOC1 in a plan view). Each wiring in the wiring board 3 is made of, for example, a copper alloy, and the core material 3h and the solder resist 3g are made of, for example, an insulating resin material.

また、SOC1は、配線基板3の上面3a上にダイボンド材(接着剤)2によって接合されている。ダイボンド材2は、例えば、銀フィラなどを含む導電性のペースト材、又は導電性のフィルムである。   The SOC 1 is bonded to the upper surface 3 a of the wiring substrate 3 by a die bond material (adhesive) 2. The die bond material 2 is, for example, a conductive paste material containing silver filler or the like, or a conductive film.

また、SOC1の複数のパッド1cは、平面形状が矩形状から成るSOC1の主面1aの各辺に沿って形成された第1パッド1hと、第1パッド1hよりもSOC1の主面1aにおいて中央部側に位置する第2パッド(電極、演算回路用パッド、放熱用パッド)1iとを有している。なお、本実施の形態では、例えば平面形状が四角形から成る。   Further, the plurality of pads 1c of the SOC1 are formed such that a first pad 1h formed along each side of the main surface 1a of the SOC1 having a rectangular planar shape, and a center on the main surface 1a of the SOC1 than the first pad 1h. And a second pad (electrode, arithmetic circuit pad, heat dissipation pad) 1i located on the part side. In the present embodiment, for example, the planar shape is a quadrangle.

さらに、BGA8において、複数のワイヤ4は、第1パッド1hと電気的に接続される第1ワイヤ4aと、第2パッド1iと電気的に接続される第2ワイヤ4bとを有している。   Further, in the BGA 8, the plurality of wires 4 have a first wire 4a electrically connected to the first pad 1h and a second wire 4b electrically connected to the second pad 1i.

また、BGA8では、図6に示すように、そのSOC1において、複数の回路素子は、複数のパッド1cよりもSOC1の主面1a側における中央部側に形成されている。つまり、複数の回路素子は、主面1a側の周縁部に形成された複数の第1パッド1hの配列の内側の領域の回路形成領域1sに形成されている。また、複数の回路素子は、SOC1の裏面1bよりも主面1a側に形成されている。   In the BGA 8, as shown in FIG. 6, in the SOC1, the plurality of circuit elements are formed on the central portion side on the main surface 1a side of the SOC 1 rather than the plurality of pads 1c. That is, the plurality of circuit elements are formed in the circuit formation region 1s in the region inside the array of the plurality of first pads 1h formed on the peripheral portion on the main surface 1a side. The plurality of circuit elements are formed closer to the main surface 1a than the back surface 1b of the SOC1.

さらに、SOC1では、複数の回路素子は、外部機器7(図5参照)と信号の入出力を行う入出力回路1fや、外部機器7から入出力回路1fに入力された信号を演算処理する演算回路1gを含んでおり、そのうち、入出力回路1fは、周辺回路などとも呼ばれ、アナログ系回路1p、デジタル系回路1q、他の回路1rなどである。アナログ系回路1pは、例えば、アナログ/デジタル変換、USB(Universal Serial Bus) などであり、デジタル系回路1qは、例えば、SCIF(シリアルコミュニケーションインタフェース)などである。さらに、他の回路1rは、例えば、タイマーなどである。   Further, in the SOC 1, a plurality of circuit elements perform an operation for processing an input / output circuit 1 f for inputting / outputting a signal to / from the external device 7 (see FIG. 5) and a signal input from the external device 7 to the input / output circuit 1 f. The input / output circuit 1f is also called a peripheral circuit or the like, and is an analog circuit 1p, a digital circuit 1q, another circuit 1r, or the like. The analog circuit 1p is, for example, analog / digital conversion, USB (Universal Serial Bus), and the like, and the digital circuit 1q is, for example, SCIF (serial communication interface). Further, the other circuit 1r is, for example, a timer.

一方、演算回路1gは、例えば、CPU、グラフィックコントローラなどである。   On the other hand, the arithmetic circuit 1g is, for example, a CPU or a graphic controller.

本実施の形態のBGA8は、必然的に少なくとも一部の領域がSOC1の中央部側に配置された発熱量が大きな演算回路1gを主面1a側に有するSOC1を備え、このSOC1において、演算回路1g上に主面1aの周縁部に設けられた複数の第1パッド1hとは異なる第2パッド1iを設け、この第2パッド1iと第2ワイヤ4bの一端を接続するとともに、第2ワイヤ4bの他端と配線基板3を接続する構造のものである。   The BGA 8 according to the present embodiment inevitably includes the SOC 1 having at least a part of the region disposed on the central portion side of the SOC 1 and having the arithmetic circuit 1g having a large calorific value on the main surface 1a side. A second pad 1i different from the plurality of first pads 1h provided on the peripheral edge of the main surface 1a is provided on 1g, and the second pad 1i and one end of the second wire 4b are connected, and the second wire 4b The other end and the wiring board 3 are connected.

これにより、SOC1の主面1a側において演算回路1gから発せられる熱を、導電性の第2ワイヤ4b及び配線基板3を介して配線基板3の下面3b側に設けられた半田ボール5に伝えて逃がすことができる。   As a result, the heat generated from the arithmetic circuit 1g on the main surface 1a side of the SOC 1 is transmitted to the solder balls 5 provided on the lower surface 3b side of the wiring board 3 through the conductive second wires 4b and the wiring board 3. I can escape.

その際、SOC1では、その主面1a側にCPUなどの演算回路1gや、アナログ系回路1pやデジタル系回路1qなどの入出力端子を有する入出力回路1fが形成されているが、これらの入出力回路1fは、図6に示すように、SOC1の周辺側に配置する必要がある。この理由は、まず外部機器との信号の入出力を高速で処理するために、第1パッド1hがSOC1の主面1aの周縁部に配置されているためである。また、入出力回路1fの中でも、例えばアナログ系回路1pは独立系電源のため、ノイズの影響を受けないよう、第1パッド1hのできるだけ近傍に配置しておきたいためである。そのため、必然的に演算回路1gの少なくとも一部の領域もしくは全体が第1パッド1hの配列の内側、すなわち主面1aの中央部側に配置されることになる。   At this time, in the SOC 1, an arithmetic circuit 1g such as a CPU and an input / output circuit 1f having input / output terminals such as an analog circuit 1p and a digital circuit 1q are formed on the main surface 1a side. As shown in FIG. 6, the output circuit 1 f needs to be arranged on the peripheral side of the SOC 1. This is because the first pad 1h is arranged at the peripheral edge of the main surface 1a of the SOC 1 in order to process input / output of signals with the external device at high speed. In addition, among the input / output circuits 1f, for example, the analog circuit 1p is an independent power supply, so that it is desired to be placed as close as possible to the first pad 1h so as not to be affected by noise. Therefore, inevitably at least a partial region or the whole of the arithmetic circuit 1g is arranged inside the array of the first pads 1h, that is, on the central portion side of the main surface 1a.

そこで、BGA8では、図1及び図2に示すように、SOC1において、演算回路1g上もしくはその近傍に、主面1aの外周部に設けられた複数の第1パッド1hとは異なる第2パッド1iを設け、この第2パッド1iに第2ワイヤ4bを接続することで、発熱体となる演算回路1gの直近から熱を逃がす経路を設けたものである。   Therefore, in the BGA 8, as shown in FIGS. 1 and 2, the second pad 1i different from the plurality of first pads 1h provided on the outer peripheral portion of the main surface 1a on or near the arithmetic circuit 1g in the SOC 1. And by connecting the second wire 4b to the second pad 1i, a path for releasing heat from the immediate vicinity of the arithmetic circuit 1g serving as a heating element is provided.

なお、図7はBGA8の実装構造を示すものであり、BGA8をマザーボード(実装基板)9に実装した際には、放熱経路10に示すようにSOC1から発せられる熱を、第2ワイヤ4bを介してBGA8の下面側の半田ボール5に伝え、さらにマザーボード9に逃がすことができる。   7 shows the mounting structure of the BGA 8. When the BGA 8 is mounted on the mother board (mounting substrate) 9, the heat generated from the SOC 1 as shown by the heat dissipation path 10 is transmitted via the second wire 4b. Can be transmitted to the solder balls 5 on the lower surface side of the BGA 8 and further escaped to the mother board 9.

このようにBGA8では、SOC1からの放熱を、ヒートシンクを装着せずに、かつフリップチップ接続に比較して安価なワイヤ接続を利用して行うことでBGA8の製造コストの低減化も図ることができる。   As described above, in the BGA 8, heat release from the SOC 1 is performed without using a heat sink and using a cheaper wire connection as compared with the flip-chip connection, so that the manufacturing cost of the BGA 8 can be reduced. .

次に、本実施の形態のBGA8が有するSOC1に設けられた複数の回路素子の特徴について具体的に説明する。   Next, features of a plurality of circuit elements provided in the SOC 1 included in the BGA 8 of the present embodiment will be specifically described.

図5及び図6に示すように、SOC1の主面1a側には、その周縁部に複数の第1パッド1hが並んで形成され、これら複数の第1パッド1hの内側の回路形成領域1sに、デジタル系回路1q、演算回路1g、アナログ系回路1p及び他の回路1rが形成されており、このうちデジタル系回路1q、アナログ系回路1p及び他の回路1rを入出力回路1fとも呼ぶ。入出力回路1fは、外部から受け取った信号を入力して、さらに演算回路1gにて演算処理された信号を外部に出力する回路であり、入出力端子を備えている。なお、入出力回路1fは、CPU(中央処理装置)の周辺に配置されるため、周辺回路などとも呼ばれる。   As shown in FIGS. 5 and 6, a plurality of first pads 1h are formed side by side on the peripheral surface of the SOC 1 on the main surface 1a side, and the circuit forming region 1s inside the plurality of first pads 1h is formed. A digital system circuit 1q, an arithmetic circuit 1g, an analog system circuit 1p, and another circuit 1r are formed. Of these, the digital system circuit 1q, the analog system circuit 1p, and the other circuit 1r are also referred to as an input / output circuit 1f. The input / output circuit 1f is a circuit that inputs a signal received from the outside and outputs the signal further processed by the arithmetic circuit 1g to the outside, and includes an input / output terminal. The input / output circuit 1f is also referred to as a peripheral circuit because it is arranged around the CPU (central processing unit).

ここで、演算回路1gは、例えば、CPUやグラフィックコントローラなどである。CPUは、アナログ系回路1p、デジタル系回路1q及び他の回路1rそれぞれが外部との信号の受け渡しを行う時に、前記それぞれの回路が外部から受信した信号を一旦受け取り、内部で演算処理した後、前記それぞれの回路に信号を戻すものである。   Here, the arithmetic circuit 1g is, for example, a CPU or a graphic controller. When each of the analog circuit 1p, the digital circuit 1q, and the other circuit 1r exchanges signals with the outside, the CPU once receives signals received from the outside by the respective circuits, and performs arithmetic processing therein. A signal is returned to each of the circuits.

また、アナログ系回路1pは、例えば、アナログ/デジタル変換、USBなどである。なお、アナログ系回路1pは独立系電源のため、ノイズの影響を受けないよう、第1パッド1hが配置されているチップの主面1aの外周側に配置する必要がある。   The analog circuit 1p is, for example, analog / digital conversion, USB, or the like. Since the analog circuit 1p is an independent power supply, it must be disposed on the outer peripheral side of the main surface 1a of the chip on which the first pad 1h is disposed so as not to be affected by noise.

また、デジタル系回路1qは、例えば、SCIFなどであり、さらに、他の回路1rは、例えば、タイマーなどであり、デジタル系回路1qや他の回路1rも第1パッド1hに近い領域、すなわち、回路形成領域1sの外周付近に配置されている。   The digital system circuit 1q is, for example, SCIF, and the other circuit 1r is, for example, a timer. The digital system circuit 1q and the other circuit 1r are also close to the first pad 1h, that is, It is arranged near the outer periphery of the circuit formation region 1s.

また、演算回路1gと入出力回路1fとでは、演算回路1gの周波数は、例えば400MHz程度であり、一方、入出力回路1fの周波数は、例えば50〜100MHz程度であり、演算回路1gの周波数の方が入出力回路1fの周波数よりも高い。したがって、演算回路1gの消費電力は、入出力回路1fの消費電力よりも高い。すなわち、演算回路1gを動作させるのに必要な電力は、入出力回路1fを動作させるのに必要な電力より大きい。   In the arithmetic circuit 1g and the input / output circuit 1f, the frequency of the arithmetic circuit 1g is, for example, about 400 MHz, while the frequency of the input / output circuit 1f is, for example, about 50 to 100 MHz. Is higher than the frequency of the input / output circuit 1f. Therefore, the power consumption of the arithmetic circuit 1g is higher than the power consumption of the input / output circuit 1f. That is, the power required to operate the arithmetic circuit 1g is larger than the power required to operate the input / output circuit 1f.

また、演算回路1gは、演算回路1gの周辺に設けられた複数の入出力回路1f(周辺回路)のそれぞれに入力された信号を演算処理するために、複数の入出力回路1fに比べて、多くの電力を必要とする。   In addition, the arithmetic circuit 1g performs arithmetic processing on a signal input to each of a plurality of input / output circuits 1f (peripheral circuits) provided around the arithmetic circuit 1g, compared with the plurality of input / output circuits 1f. Requires a lot of power.

以上により、演算回路1gの方が入出力回路1fよりは遥かに発熱量が大きく、放熱対策が必要な回路である。   As described above, the arithmetic circuit 1g is much larger in heat generation than the input / output circuit 1f, and requires a heat dissipation measure.

しかしながら、入出力回路1fは、それぞれに入出力端子を備えた周辺回路であるため、演算回路1gよりも周辺部の複数の第1パッド1hの近くに配置される領域(部分、面積)が多い。言い換えると、演算回路1gは、入出力回路1fよりも主面1aにおいて中央部側に配置される領域(部分、面積)が多い。   However, since the input / output circuit 1f is a peripheral circuit provided with input / output terminals, there are more regions (parts, areas) arranged near the plurality of first pads 1h in the peripheral portion than the arithmetic circuit 1g. . In other words, the arithmetic circuit 1g has more regions (parts, areas) arranged on the center side in the main surface 1a than the input / output circuit 1f.

すなわち、本実施の形態のBGA8では、SOC1において、放熱対策が必要な演算回路1gの全体もしくは一部の領域が中央部側に配置された状態となっている。   In other words, in the BGA 8 of the present embodiment, the SOC 1 is in a state where the whole or a part of the arithmetic circuit 1g requiring a heat dissipation measure is arranged on the center side.

そこで、BGA8では、SOC1の主面1aの周縁部の第1パッド1hより中央部側に、第2パッド1iを設け、この第2パッド1iにAuワイヤから成る第2ワイヤ4bを接続してこの第2ワイヤ4bを配線基板3のボンディングリード3cに接続することで、中央部側に設けられた発熱量の高い演算回路1gから第2ワイヤ4b及び基板配線3eを介してBGA8の下面3bの半田ボール5に熱を逃がすことができる。   Therefore, in the BGA 8, a second pad 1i is provided on the central side of the peripheral portion of the main surface 1a of the SOC 1 from the first pad 1h, and a second wire 4b made of Au wire is connected to the second pad 1i. By connecting the second wire 4b to the bonding lead 3c of the wiring board 3, the solder on the lower surface 3b of the BGA 8 from the arithmetic circuit 1g having a high calorific value provided on the center side through the second wire 4b and the board wiring 3e. Heat can be released to the ball 5.

その際、第2ワイヤ4b(Auワイヤ)の抵抗成分は、SOC1の主面1aに形成されたバス配線(アルミ配線)1eの抵抗成分よりも小さい。したがって、Auから成る第2ワイヤ4bを介して演算回路1gと配線基板3とを接続することで放熱効果を高めることができる。   At that time, the resistance component of the second wire 4b (Au wire) is smaller than the resistance component of the bus wiring (aluminum wiring) 1e formed on the main surface 1a of the SOC1. Therefore, the heat dissipation effect can be enhanced by connecting the arithmetic circuit 1g and the wiring board 3 via the second wire 4b made of Au.

また、SOC1における演算回路1gは、図6に示すように、第1パッド1h側に位置する第1領域1jと、第1領域1jよりも面積が大きく、かつ主面1aの中央部側に位置する第2領域1kとを有している。さらに、演算回路1gの第2領域1kと第2パッド1iとの距離は、演算回路1gの第2領域1kと第1パッド1hとの距離よりも近い。   In addition, as shown in FIG. 6, the arithmetic circuit 1g in the SOC 1 has a first area 1j located on the first pad 1h side, a larger area than the first area 1j, and a position on the center side of the main surface 1a. And a second region 1k. Further, the distance between the second region 1k of the arithmetic circuit 1g and the second pad 1i is shorter than the distance between the second region 1k of the arithmetic circuit 1g and the first pad 1h.

その際、第2パッド1iは、演算回路1g上に形成されていることが好ましく、さらに演算回路1gの中央部側の第2領域1k上に設けられている方が、より好ましい。   In that case, it is preferable that the 2nd pad 1i is formed on the arithmetic circuit 1g, and it is more preferable that it is provided on the 2nd area | region 1k of the center part side of the arithmetic circuit 1g.

すなわち、第2パッド1iを、なるべく演算回路1gの近傍に設けることで、より高い放熱効果を得ることができ、好ましくは演算回路1gの中央部側の第2領域1k上に設けることで、さらに高い放熱効果を得ることができる。   That is, by providing the second pad 1i as close to the arithmetic circuit 1g as possible, it is possible to obtain a higher heat dissipation effect, and preferably by providing the second pad 1i on the second region 1k on the central side of the arithmetic circuit 1g. A high heat dissipation effect can be obtained.

また、図6に示すようにSOC1において、主面1aの周縁部に設けられた複数の第1パッド1hは、電源電位を供給する電源電位用パッド1dと、基準電位を供給する基準電位用パッド1mと、信号の伝送を行う信号用パッド1nとを有している。   As shown in FIG. 6, in the SOC 1, the plurality of first pads 1 h provided on the peripheral portion of the main surface 1 a are a power supply potential pad 1 d for supplying a power supply potential and a reference potential pad for supplying a reference potential. 1m and a signal pad 1n for transmitting a signal.

さらに、複数の第1パッド1hは、主面1aの周縁部に設けられており、かつ入出力回路1fが複数の第1パッド1hの配列の内側の回路形成領域1sの外周に略沿って配置されているため、複数の第1パッド1hは入出力回路1fに隣接して形成されている。   Further, the plurality of first pads 1h are provided on the peripheral portion of the main surface 1a, and the input / output circuit 1f is arranged substantially along the outer periphery of the circuit formation region 1s inside the array of the plurality of first pads 1h. Therefore, the plurality of first pads 1h are formed adjacent to the input / output circuit 1f.

また、第1パッド1hのうちの信号用パッド1nは、図5に示すように、入出力回路1fとのみ電気的に接続されている。さらに、入出力回路1fと外部機器7との間で入出力される信号は、第1ワイヤ4a及び第1パッド1hを介して伝送されている。   Further, the signal pad 1n of the first pads 1h is electrically connected only to the input / output circuit 1f as shown in FIG. Furthermore, signals input / output between the input / output circuit 1f and the external device 7 are transmitted via the first wire 4a and the first pad 1h.

また、演算回路1gは、入出力回路1fとバス配線1e(内部配線)を介して電気的に接続されている。   The arithmetic circuit 1g is electrically connected to the input / output circuit 1f via the bus wiring 1e (internal wiring).

なお、演算回路1g上もしくはその近傍に設けられた第2パッド1iは、図2に示すように、演算回路1gと電気的に接続されている。さらに、第2パッド1iは、図6に示すように電源電位が供給される電源電位用パッド1dとバス配線1eを介して接続されている。ここで、電源電位用パッド1dは、基準電位が供給される電極であってもよく、その場合、基準電位用パッド1mが電源電位が供給される電極となる。これらにより、演算回路1gには、第2ワイヤ4b及び第2パッド1iを介して電源電位、又は基準電位が供給される。   The second pad 1i provided on or near the arithmetic circuit 1g is electrically connected to the arithmetic circuit 1g as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 6, the second pad 1i is connected to a power supply potential pad 1d to which a power supply potential is supplied via a bus wiring 1e. Here, the power supply potential pad 1d may be an electrode to which a reference potential is supplied. In this case, the reference potential pad 1m is an electrode to which a power supply potential is supplied. Thus, the power supply potential or the reference potential is supplied to the arithmetic circuit 1g through the second wire 4b and the second pad 1i.

また、第2パッド1iは、第1パッド1hの信号用パッド1nには電気的に接続されていない。   The second pad 1i is not electrically connected to the signal pad 1n of the first pad 1h.

したがって、別の言い方をすると、本実施の形態のBGA8では、SOC1の主面1aの周縁部に設けられた複数の第1パッド1hは、入出力回路用パッドであり、演算回路1g上に設けられた第2パッド1iは、演算回路用パッドとも言える。   Therefore, in other words, in the BGA 8 of the present embodiment, the plurality of first pads 1h provided on the peripheral portion of the main surface 1a of the SOC 1 are input / output circuit pads and are provided on the arithmetic circuit 1g. The obtained second pad 1i can be said to be an arithmetic circuit pad.

次に、本実施の形態のBGA8におけるIRドロップ対策について説明する。   Next, IR drop countermeasures in the BGA 8 of the present embodiment will be described.

演算回路1gは、各入出力回路(アナログ系回路1p、デジタル系回路1q、他の回路1r)に入力された信号を演算処理するため、消費電力(駆動電力)が入出力回路1fよりも高い。そのため、演算回路1gの近傍(演算回路1gに電気的に接続された電源電位を供給するためのバス配線1e(配線))において電流値(I)、及び抵抗値(R)が低下するIRドロップの問題が発生する。   Since the arithmetic circuit 1g performs arithmetic processing on signals input to the input / output circuits (analog circuit 1p, digital circuit 1q, and other circuits 1r), the power consumption (driving power) is higher than that of the input / output circuit 1f. . Therefore, in the vicinity of the arithmetic circuit 1g (the bus wiring 1e (wiring) for supplying a power supply potential electrically connected to the arithmetic circuit 1g), an IR drop in which the current value (I) and the resistance value (R) decrease. Problems occur.

そこで、本実施の形態のBGA8では、演算回路1g上に第2パッド1iを設け、放熱性をより向上させるために第2パッド1iと演算回路1gを電気的に接続することで、この第2パッド1iを介して演算回路1gに電源電位を供給するため、IRドロップによる電源電位の損失分を補うことができる。   Therefore, in the BGA 8 of the present embodiment, the second pad 1i is provided on the arithmetic circuit 1g, and the second pad 1i and the arithmetic circuit 1g are electrically connected in order to further improve the heat dissipation performance. Since the power supply potential is supplied to the arithmetic circuit 1g via the pad 1i, the loss of the power supply potential due to the IR drop can be compensated.

次に、本実施の形態のBGA8におけるアナログ系回路1pのノイズ対策について説明する。   Next, noise countermeasures for the analog circuit 1p in the BGA 8 of the present embodiment will be described.

アナログ信号は、例えばデジタル信号よりもノイズに弱いことから、このアナログ系回路1pと、これに対応する第1パッド1h(電極)とを電気的に接続し、SOC1の主面1aに形成されるバス配線1eまたは内部配線の距離を短くする。そのために、アナログ系回路1pを、このアナログ系回路1pに対応する第1パッド1h(電極)に可能な限り近づけて配置することが好ましい。   An analog signal is weaker than noise, for example, than a digital signal. Therefore, the analog circuit 1p and the corresponding first pad 1h (electrode) are electrically connected to each other and formed on the main surface 1a of the SOC1. Shorten the distance between the bus wiring 1e or the internal wiring. Therefore, it is preferable to arrange the analog system circuit 1p as close as possible to the first pad 1h (electrode) corresponding to the analog system circuit 1p.

そこで、本実施の形態のBGA8では、外部機器7から入力される信号(又は、外部機器7に出力する信号)の伝送経路となる複数の第1パッド1h(信号用パッド1n)がSOC1の各辺に沿って設けられているため、入出力回路1fであるアナログ系の回路素子(アナログ系回路1p)も、SOC1の主面1aの中央部の回路形成領域1sの周縁部側に配置することで、バス配線1eまたは内部配線の距離を短くすることができる。   Therefore, in the BGA 8 according to the present embodiment, a plurality of first pads 1h (signal pads 1n) serving as a transmission path for signals input from the external device 7 (or signals output to the external device 7) are included in each SOC1. Since it is provided along the side, the analog circuit element (analog circuit 1p) as the input / output circuit 1f is also arranged on the peripheral side of the circuit formation region 1s at the center of the main surface 1a of the SOC1. Thus, the distance between the bus wiring 1e or the internal wiring can be shortened.

これにより、アナログ信号にノイズがのることを抑制できる。   Thereby, it can suppress that noise goes on an analog signal.

次に、本実施の形態のBGA8のチップ裏面側への放熱対策について説明する。   Next, measures for heat radiation to the chip back side of the BGA 8 of the present embodiment will be described.

BGA8では、封止体6を形成する樹脂の熱伝導率は、金属から成る配線(例えば、銅配線)を有する配線基板3の熱伝導率より小さい。すなわち、SOC1から熱を逃がす経路を考えた場合、BGA8の構造上、SOC1の上方には樹脂が配置されているため、SOC1の上面(主面1a)方向に熱を逃がすより、SOC1の下面(裏面1b)方向に熱を逃がして半田ボール5を介してマザーボード9に伝えた方が放熱効果はより効果的である。   In the BGA 8, the thermal conductivity of the resin forming the sealing body 6 is smaller than the thermal conductivity of the wiring board 3 having a metal wiring (for example, copper wiring). That is, when considering a path for releasing heat from the SOC1, since the resin is disposed above the SOC1 due to the structure of the BGA 8, the lower surface of the SOC1 (rather than releasing heat toward the upper surface (main surface 1a) of the SOC1) It is more effective to dissipate heat in the direction of the back surface 1b) and transmit the heat to the mother board 9 via the solder balls 5.

そこで、SOC1の裏面1b側の放熱対策として、ダイボンド材2に、例えば、銀フィラなどを含む導電性のペースト材を採用している。これは、上記したように、発熱源でもある回路形成領域(演算回路1g)1sは、SOC1の主面1a側に形成されているが、SOC1は配線基板3の熱伝導率よりも高いシリコンから成るため、回路素子からSOC1の裏面1b側にも熱が伝わりやすいことにある。これにより、チップ裏面からの放熱経路も確保することができ、第2ワイヤ4bを介して半田ボール5に熱を逃がすことに加えてダイボンド材2を介して放熱を行うことも可能になり、SOC1の放熱性をさらに高めることができる。さらに、図2に示すように、配線基板3において、SOC1の下部に対応する領域には、広面積の配線からなる電源プレーン3i(またはGNDプレーンでもよい)が設けられていることにより、SOC1の裏面1b側からの放熱効果をさらに高めることができる。また、SOC1の下部には、基板配線3eも引き回されているため、この基板配線3eを介してSOC1の裏面1b側からの放熱効果をさらに高めることができる。   Therefore, as a heat dissipation measure on the back surface 1b side of the SOC 1, a conductive paste material containing, for example, silver filler or the like is adopted as the die bond material 2. As described above, the circuit formation region (arithmetic circuit 1g) 1s, which is also a heat generation source, is formed on the main surface 1a side of the SOC1, but the SOC1 is made of silicon having a higher thermal conductivity than the wiring substrate 3. Therefore, heat is easily transmitted from the circuit element to the back surface 1b side of the SOC1. As a result, a heat dissipation path from the back surface of the chip can be secured, and in addition to releasing heat to the solder ball 5 via the second wire 4b, heat can be released via the die bond material 2, and the SOC1 The heat dissipation can be further enhanced. Further, as shown in FIG. 2, in the wiring substrate 3, a power plane 3 i (or a GND plane) made of a wide area wiring is provided in a region corresponding to the lower portion of the SOC 1. The heat dissipation effect from the back surface 1b side can be further enhanced. Further, since the substrate wiring 3e is also routed under the SOC1, the heat radiation effect from the back surface 1b side of the SOC1 can be further enhanced through the substrate wiring 3e.

本実施の形態によれば、少なくとも一部の領域がSOC1の中央部側に配置された発熱体である演算回路1gを有するSOC1を搭載したBGA8において、SOC1の主面1aに演算回路1gに対応する第2パッド1iを設け、この第2パッド1iと配線基板3のボンディングリード3cとを直接第2ワイヤ4bで電気的及び物理的に接続することで、演算回路1gから発せられる熱を第2ワイヤ4bを介して配線基板3及びその下面3bに設けられた半田ボール5に逃がすことができる。   According to the present embodiment, in the BGA 8 equipped with the SOC 1 having the arithmetic circuit 1g which is a heating element at least a part of which is disposed on the center side of the SOC 1, the main surface 1a of the SOC 1 corresponds to the arithmetic circuit 1g. The second pad 1i is provided, and the second pad 1i and the bonding lead 3c of the wiring board 3 are directly and electrically connected by the second wire 4b, so that the heat generated from the arithmetic circuit 1g is second. It can escape to the wiring board 3 and the solder ball 5 provided on the lower surface 3b thereof via the wire 4b.

図6に示すSOC1の場合、第1領域1jと第2領域1kを有する演算回路1gの第2領域1kが中央部側に配置されている。そのため、SOC1の周縁部に形成された第1パッド1hを経由させて熱を逃がす場合、ワイヤ4よりも配線経路の幅(断面積)が小さい、第1領域1j内に形成された配線を経由させると、放熱速度が遅くなってしまう。しかしながら、本実施の形態では、この演算回路1gの第2領域1k上に第2パッド1iが設けられているため、この第2パッド1iと配線基板3のボンディングリード3cとを直接第2ワイヤ4bによって接続することができ、放熱速度を向上することができる。このとき、第2ワイヤ4bの材料にAuを用いることで、SOC1の主面1aに形成されたバス配線(アルミ配線)1eよりも抵抗成分を低減することができるため、放熱速度をさらに向上することができる。   In the case of the SOC 1 shown in FIG. 6, the second region 1k of the arithmetic circuit 1g having the first region 1j and the second region 1k is arranged on the center side. Therefore, when heat is released through the first pad 1h formed on the peripheral edge of the SOC1, the width (cross-sectional area) of the wiring path is smaller than that of the wire 4, and the wiring is formed in the first region 1j. Doing so will slow down the heat dissipation rate. However, in this embodiment, since the second pad 1i is provided on the second region 1k of the arithmetic circuit 1g, the second pad 4i and the bonding lead 3c of the wiring board 3 are directly connected to the second wire 4b. Can be connected, and the heat dissipation rate can be improved. At this time, by using Au as the material of the second wire 4b, the resistance component can be reduced as compared with the bus wiring (aluminum wiring) 1e formed on the main surface 1a of the SOC 1, so that the heat dissipation rate is further improved. be able to.

最終的には、演算回路1gから発せられた熱を第2ワイヤ4bを介して配線基板3のボンディングリード3cに逃がすことができ、さらに基板配線3e、スルーホール配線3f及びランド3dを介して配線基板3の下面3bに設けられた半田ボール5に逃がすことができる。すなわち、図7の放熱経路10に示すように、第2ワイヤ4bを介して配線基板3の下面3bの半田ボール5に熱を逃がすことができ、さらに半田ボール5が接続されたリード9aからマザーボード9にも熱を逃がすことができる。   Eventually, the heat generated from the arithmetic circuit 1g can be released to the bonding lead 3c of the wiring board 3 via the second wire 4b, and further, the wiring is connected via the board wiring 3e, the through-hole wiring 3f and the land 3d. It can escape to the solder balls 5 provided on the lower surface 3 b of the substrate 3. That is, as shown in the heat dissipation path 10 of FIG. 7, heat can be released to the solder balls 5 on the lower surface 3b of the wiring board 3 through the second wires 4b, and further, the motherboard from the leads 9a to which the solder balls 5 are connected. 9 can also release heat.

その結果、本実施の形態のBGA8における放熱性の向上を図ることができる。   As a result, the heat dissipation in the BGA 8 of the present embodiment can be improved.

また、BGA8において放熱性の向上を図ることができるため、入出力回路1fが熱の影響で動作不安定になることを防止できる。   In addition, since heat dissipation can be improved in the BGA 8, it is possible to prevent the input / output circuit 1f from becoming unstable due to heat.

これにより、BGA8の信頼性の向上を図ることができる。   Thereby, the reliability of the BGA 8 can be improved.

また、SOC1と配線基板3の接続をフリップチップ接続ではなく、ワイヤ4によって接続するため、フリップチップ接続に比較してBGA8の製造コストを低減することができる。さらに、BGA8の放熱性を向上させるのに、ヒートシンクを装着することなく、ワイヤ4を介して放熱性を向上させることができ、その結果、BGA8の製造コストの上昇を抑制することができる。   In addition, since the connection between the SOC 1 and the wiring board 3 is not the flip chip connection but the wire 4, the manufacturing cost of the BGA 8 can be reduced as compared with the flip chip connection. Furthermore, in order to improve the heat dissipation of the BGA 8, it is possible to improve the heat dissipation through the wire 4 without attaching a heat sink, and as a result, an increase in the manufacturing cost of the BGA 8 can be suppressed.

これにより、BGA8の製造コストの低減化を図ることができる。   Thereby, the manufacturing cost of BGA8 can be reduced.

次に、図8〜図14を用いて、本実施の形態のBGA8の組み立て手順の一例を説明する。図8は図1に示す半導体装置の組み立て手順の一例を示すプロセスフロー図と平面図、図9は図1に示す半導体装置の組み立てに用いられる配線基板の構造の一例を示す部分断面図、図10は図1に示す半導体装置の組み立てにおけるダイボンディング後の構造の一例を示す部分断面図、図11は図1に示す半導体装置の組み立てにおけるワイヤボンディング後の構造の一例を示す部分断面図である。さらに、図12は図1に示す半導体装置の組み立てにおける樹脂モールディング後の構造の一例を示す部分断面図、図13は図1に示す半導体装置の組み立てにおける半田ボール付け後の構造の一例を示す部分断面図、図14は図1に示す半導体装置の組み立てにおける個片切断後の構造の一例を示す部分断面図である。   Next, an example of an assembly procedure of the BGA 8 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 8 is a process flow diagram and a plan view showing an example of the assembly procedure of the semiconductor device shown in FIG. 1, and FIG. 9 is a partial cross-sectional view showing an example of the structure of the wiring board used for assembling the semiconductor device shown in FIG. 10 is a partial sectional view showing an example of the structure after die bonding in the assembly of the semiconductor device shown in FIG. 1, and FIG. 11 is a partial sectional view showing an example of the structure after wire bonding in the assembly of the semiconductor device shown in FIG. . 12 is a partial cross-sectional view showing an example of the structure after resin molding in the assembly of the semiconductor device shown in FIG. 1, and FIG. 13 is a part showing an example of the structure after solder ball attachment in the assembly of the semiconductor device shown in FIG. 14 is a partial cross-sectional view showing an example of a structure after cutting an individual piece in the assembly of the semiconductor device shown in FIG.

まず、図8のステップS1に示す基板準備を行う。ここでは、複数の半導体装置を組み立て可能な多連の配線基板3を準備する。本実施の形態で用いる配線基板3は、図9に示すような2層配線基板であり、その構造は、コア材3hと、その上面側に設けられた複数のボンディングリード3c及び基板配線3eと、下面側に設けられた複数のランド3d及び基板配線3eと、上下面の基板配線3eを電気的に接続するスルーホール配線3fと、上下面それぞれの基板配線3eを覆う絶縁膜であるソルダレジスト3gとを有するものである。また、配線基板3のSOC1の搭載領域には、広面積の電源プレーン3i(またはGNDプレーン)が設けられている。   First, substrate preparation shown in step S1 of FIG. 8 is performed. Here, multiple wiring boards 3 capable of assembling a plurality of semiconductor devices are prepared. The wiring board 3 used in the present embodiment is a two-layer wiring board as shown in FIG. 9, and the structure thereof includes a core material 3h, a plurality of bonding leads 3c and a board wiring 3e provided on the upper surface side thereof. The plurality of lands 3d and the substrate wiring 3e provided on the lower surface side, the through-hole wiring 3f for electrically connecting the upper and lower substrate wirings 3e, and the solder resist which is an insulating film covering the upper and lower substrate wirings 3e 3g. Further, a wide area power plane 3i (or GND plane) is provided in the SOC1 mounting region of the wiring board 3.

その後、図8のステップS2に示すダイボンディングを行う。ここでは、図10に示すように、配線基板3の上面3a上にダイボンド材2を介して半導体チップであるSOC1を搭載する。その際、SOC1の主面1aを上方に向けてフェイスアップ実装でSOC1の裏面1bと配線基板3の上面3aとをダイボンド材2を介して接合する。なお、ダイボンド材2は、例えば、銀フィラなどを含む導電性のペースト材である。   Thereafter, die bonding shown in step S2 of FIG. 8 is performed. Here, as shown in FIG. 10, the SOC 1 that is a semiconductor chip is mounted on the upper surface 3 a of the wiring substrate 3 through the die bonding material 2. At this time, the back surface 1b of the SOC 1 and the upper surface 3a of the wiring board 3 are bonded via the die bonding material 2 by face-up mounting with the main surface 1a of the SOC 1 facing upward. The die bond material 2 is a conductive paste material containing, for example, silver filler.

その後、図8のステップS3に示すワイヤボンディングを行う。ここでは、図11に示すように、SOC1の主面1aの周縁部に設けられた第1パッド1hとこれに対応する配線基板3のボンディングリード3cとを第1ワイヤ4aによって電気的に接続する。さらに、SOC1の主面1aの中央部側において演算回路1g上に設けられた第2パッド1iとこれに対応する配線基板3のボンディングリード3cとを第2ワイヤ4bによって電気的に接続する。   Thereafter, wire bonding shown in step S3 of FIG. 8 is performed. Here, as shown in FIG. 11, the first pad 1h provided on the peripheral portion of the main surface 1a of the SOC 1 and the bonding lead 3c of the wiring board 3 corresponding thereto are electrically connected by the first wire 4a. . Further, the second pad 1i provided on the arithmetic circuit 1g on the central portion side of the main surface 1a of the SOC 1 and the bonding lead 3c of the wiring board 3 corresponding thereto are electrically connected by the second wire 4b.

その後、図8のステップS4に示す樹脂モールディングを行う。ここでは、図12に示すように、SOC1と複数のワイヤ4を樹脂封止する。すなわち、配線基板3の上面3a上に封止用樹脂から成る封止体6を形成し、この封止体6によってSOC1と複数のワイヤ4を樹脂封止する。   Thereafter, resin molding shown in step S4 of FIG. 8 is performed. Here, as shown in FIG. 12, the SOC 1 and the plurality of wires 4 are resin-sealed. That is, a sealing body 6 made of a sealing resin is formed on the upper surface 3 a of the wiring substrate 3, and the SOC 1 and the plurality of wires 4 are resin-sealed by the sealing body 6.

その後、図8のステップS5に示す半田ボール付けを行う。すなわち、図13に示すように、配線基板3の下面3bにBGA8の外部端子となる複数の半田ボール5を接合する。その際、図3に示すように半田ボール5を格子状に配置して設ける。   Then, solder ball attachment shown in Step S5 of FIG. 8 is performed. That is, as shown in FIG. 13, a plurality of solder balls 5 serving as external terminals of the BGA 8 are joined to the lower surface 3 b of the wiring board 3. At that time, as shown in FIG. 3, the solder balls 5 are arranged in a grid pattern.

その後、図8のステップS6に示すマーキングを行う。ここでは、樹脂モールディングによって形成された封止体6の表面に、例えば、レーザ等によって所望のマーク11を形成する。   Thereafter, the marking shown in step S6 of FIG. 8 is performed. Here, a desired mark 11 is formed on the surface of the sealing body 6 formed by resin molding, for example, with a laser or the like.

その後、図8のステップS7に示す個片切断を行う。ここでは、図14に示すように、ダイシングによって個片切断を行って個々のBGA8を取得する。   Thereafter, individual piece cutting shown in step S7 in FIG. 8 is performed. Here, as shown in FIG. 14, individual BGAs 8 are obtained by cutting individual pieces by dicing.

これにより、図1に示す本実施の形態のBGA8の組み立てを完了する。   Thereby, the assembly of the BGA 8 of the present embodiment shown in FIG. 1 is completed.

次に、本実施の形態の変形例の半導体装置について説明する。   Next, a semiconductor device according to a modification of the present embodiment will be described.

図15は本発明の実施の形態の変形例の半導体装置の構造を封止体を透過して示す平面図、図16は図15のA−A線に沿って切断した構造を示す断面図である。   15 is a plan view showing the structure of a semiconductor device according to a modification of the embodiment of the present invention through a sealing body, and FIG. 16 is a cross-sectional view showing the structure cut along the line AA in FIG. is there.

図15に示す変形例の半導体装置(BGA12)は、演算回路1g上に設けるパッド数を複数個(ここでは2個)にしたものである。すなわち、図1に示すBGA8が演算回路1g上に設けるパッド数が1つの第2パッド1iだけであったの対して、変形例のBGA12では、演算回路1g上に2つの第2パッド1iが設けられている。このように、演算回路1g上に設ける第2パッド1iの数は複数であってもよく、これら第2パッド1iそれぞれに第2ワイヤ4bを接続し、これらの第2ワイヤ4bを配線基板3のボンディングリード3cに接続することで、図7に示す放熱経路10の数が増えるため、BGA12の放熱効果をさらに向上させることができる。   The semiconductor device (BGA 12) of the modification shown in FIG. 15 has a plurality of pads (here, two) provided on the arithmetic circuit 1g. That is, the BGA 8 shown in FIG. 1 has only one second pad 1i provided on the arithmetic circuit 1g, whereas the modified BGA 12 has two second pads 1i provided on the arithmetic circuit 1g. It has been. As described above, the number of the second pads 1 i provided on the arithmetic circuit 1 g may be plural, and the second wires 4 b are connected to the respective second pads 1 i, and these second wires 4 b are connected to the wiring board 3. By connecting to the bonding lead 3c, the number of the heat dissipation paths 10 shown in FIG. 7 is increased, so that the heat dissipation effect of the BGA 12 can be further improved.

なお、演算回路用の第2パッド1iの数が増えた場合、これらの第2パッド1iと接続される配線基板3のボンディングリード3cの数も増やす必要がある。例えば、図15に示す例は、配線基板3の信号用のボンディングリード3cの配置列とは異なる外側の列に第2ボンディングリード3jをさらに設け、図16に示すように信号用の第1ワイヤ4a上を越えるように第2ワイヤ4bのループ高さを変えて打って、ボンディングリード3c列の外側に配置された第2ボンディングリード3jに接続することで実現可能となる。   When the number of second pads 1i for the arithmetic circuit increases, it is necessary to increase the number of bonding leads 3c of the wiring board 3 connected to these second pads 1i. For example, in the example shown in FIG. 15, the second bonding lead 3j is further provided in an outer row different from the arrangement row of the signal bonding leads 3c on the wiring board 3, and the first wire for signals as shown in FIG. This can be realized by changing the loop height of the second wire 4b so as to exceed 4a and connecting to the second bonding lead 3j arranged outside the row of bonding leads 3c.

以上、本発明者によってなされた発明を発明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記発明の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。   As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments of the invention. However, the present invention is not limited to the embodiments of the invention, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. It goes without saying that it is possible.

例えば、前記実施の形態では、半導体チップ(SOC1)のパッドと配線基板のボンディングリードとの接続をAuワイヤ等のワイヤで行う場合を説明したが、ワイヤ以外のクリップボンディングと呼ばれる幅広リード等の導電性部材による接続を採用してもよい。また、前記実施の形態では、半導体装置が、入出力回路1fとして、アナログ系回路1p、デジタル系回路1q及び他の回路1rを備えている場合を説明したが、入出力回路1fの数は、3つに限らず、1つであってもよいし、2つ以上の複数であってもよい。   For example, in the above-described embodiment, the case where the connection of the pad of the semiconductor chip (SOC1) and the bonding lead of the wiring substrate is performed using a wire such as an Au wire, but the conductive such as a wide lead called clip bonding other than the wire is described. Connection by a sex member may be employed. In the above embodiment, the semiconductor device includes the analog circuit 1p, the digital circuit 1q, and the other circuit 1r as the input / output circuit 1f. However, the number of the input / output circuits 1f is as follows. The number is not limited to three, and may be one or two or more.

また、前記実施の形態の半導体装置では、演算回路1gと演算回路1g上の第2パッド1iとが電気的に接続されている場合を説明したが、必ずしも演算回路1gと第2パッド1iとが電気的に接続されていなくてもよい。例えば、演算回路1gと第2パッド1iとの間に絶縁層を介在させてもよい。すなわち、熱伝導が可能な程度の絶縁層であれば演算回路1gと第2パッド1iとの間に絶縁層を介在させてもよい。   In the semiconductor device of the embodiment, the case where the arithmetic circuit 1g and the second pad 1i on the arithmetic circuit 1g are electrically connected has been described. However, the arithmetic circuit 1g and the second pad 1i are not necessarily connected. It may not be electrically connected. For example, an insulating layer may be interposed between the arithmetic circuit 1g and the second pad 1i. That is, an insulating layer may be interposed between the arithmetic circuit 1g and the second pad 1i as long as it is an insulating layer capable of conducting heat.

本発明は、基板上に半導体チップが搭載された電子装置に好適である。   The present invention is suitable for an electronic device in which a semiconductor chip is mounted on a substrate.

本発明の実施の形態の半導体装置の構造の一例を封止体を透過して示す平面図である。It is a top view which permeate | transmits and shows an example of the structure of the semiconductor device of embodiment of this invention through a sealing body. 図1のA−A線に沿って切断した構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure cut | disconnected along the AA line of FIG. 図1に示す半導体装置の外部端子の配列の一例を示す裏面図である。FIG. 2 is a back view showing an example of an array of external terminals of the semiconductor device shown in FIG. 1. 図1に示す半導体装置の内部構造を一部を破断して示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a partially broken internal structure of the semiconductor device shown in FIG. 1. 図1に示す半導体装置の回路構成の一例を示す回路ブロック図である。FIG. 2 is a circuit block diagram illustrating an example of a circuit configuration of the semiconductor device illustrated in FIG. 1. 図1に示す半導体装置の回路レイアウトの一例を示す回路レイアウト図である。FIG. 2 is a circuit layout diagram illustrating an example of a circuit layout of the semiconductor device illustrated in FIG. 1. 図1に示す半導体装置の実装構造の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the mounting structure of the semiconductor device shown in FIG. 図1に示す半導体装置の組み立て手順の一例を示すプロセスフロー図と平面図である。FIG. 4 is a process flow diagram and a plan view illustrating an example of an assembly procedure of the semiconductor device illustrated in FIG. 図1に示す半導体装置の組み立てに用いられる配線基板の構造の一例を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view which shows an example of the structure of the wiring board used for the assembly of the semiconductor device shown in FIG. 図1に示す半導体装置の組み立てにおけるダイボンディング後の構造の一例を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view showing an example of the structure after die bonding in the assembly of the semiconductor device shown in FIG. 図1に示す半導体装置の組み立てにおけるワイヤボンディング後の構造の一例を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view showing an example of the structure after wire bonding in the assembly of the semiconductor device shown in FIG. 図1に示す半導体装置の組み立てにおける樹脂モールディング後の構造の一例を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view which shows an example of the structure after the resin molding in the assembly of the semiconductor device shown in FIG. 図1に示す半導体装置の組み立てにおける半田ボール付け後の構造の一例を示す部分断面図である。FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing an example of a structure after solder ball attachment in the assembly of the semiconductor device shown in FIG. 1. 図1に示す半導体装置の組み立てにおける個片切断後の構造の一例を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view which shows an example of the structure after the piece cutting | disconnection in the assembly of the semiconductor device shown in FIG. 本発明の実施の形態の変形例の半導体装置の構造を封止体を透過して示す平面図である。It is a top view which permeate | transmits a sealing body and shows the structure of the semiconductor device of the modification of embodiment of this invention. 図15のA−A線に沿って切断した構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure cut | disconnected along the AA of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 SOC(半導体チップ)
1a 主面
1b 裏面
1c パッド
1d 電源電位用パッド
1e バス配線(配線)
1f 入出力回路
1g 演算回路
1h 第1パッド
1i 第2パッド
1j 第1領域
1k 第2領域
1m 基準電位用パッド
1n 信号用パッド
1p アナログ系回路
1q デジタル系回路
1r 他の回路
1s 回路形成領域
2 ダイボンド材
3 配線基板
3a 上面
3b 下面
3c ボンディングリード
3d ランド
3e 基板配線
3f スルーホール配線
3g ソルダレジスト
3h コア材
3i 電源プレーン
3j 第2ボンディングリード
4 ワイヤ
4a 第1ワイヤ
4b 第2ワイヤ
5 半田ボール(外部端子)
6 封止体
7 外部機器
8 BGA(半導体装置)
9 マザーボード
9a リード
10 放熱経路
11 マーク
12 BGA(半導体装置)
1 SOC (semiconductor chip)
1a Main surface 1b Back surface 1c Pad 1d Power supply potential pad 1e Bus wiring (wiring)
1f I / O circuit 1g Arithmetic circuit 1h 1st pad 1i 2nd pad 1j 1st area 1k 2nd area 1m Reference potential pad 1n Signal pad 1p Analog system circuit 1q Digital system circuit 1r Other circuit 1s Circuit formation area 2 Die bond Material 3 Wiring board 3a Upper surface 3b Lower surface 3c Bonding lead 3d Land 3e Substrate wiring 3f Through-hole wiring 3g Solder resist 3h Core material 3i Power plane 3j Second bonding lead 4 Wire 4a First wire 4b Second wire 5 Solder ball (External terminal) )
6 Sealing body 7 External device 8 BGA (semiconductor device)
9 Motherboard 9a Lead 10 Heat dissipation path 11 Mark 12 BGA (Semiconductor device)

Claims (15)

複数のボンディングリードが形成された上面、及び前記上面とは反対側に位置し、複数のランドが形成された下面を有する配線基板と、
複数の回路素子及び複数の配線を介して前記複数の回路素子とそれぞれ電気的に接続された複数のパッドが形成された主面、及び前記主面とは反対側に位置する裏面を有し、前記配線基板の前記上面上において、前記複数のボンディングリードの内側の領域に搭載された半導体チップと、
前記半導体チップの複数のパッドと前記配線基板の前記複数のボンディングリードとをそれぞれ電気的に接続する複数のワイヤと、
前記半導体チップ及び前記複数のワイヤを封止する封止体と、
前記配線基板の前記複数のランド上にそれぞれ接続された外部端子と、
を含み、
前記複数の回路素子は、前記複数のパッドよりも前記半導体チップの主面における中央部側に形成され、
前記複数の回路素子は、外部機器と信号の入出力を行う入出力回路と、前記外部機器から前記入出力回路に入力された信号を演算処理する演算回路とを有し、
前記演算回路の周波数は、前記入出力回路の周波数よりも高く、
前記演算回路は、前記入出力回路よりも前記主面における前記中央部側に配置される領域が多く、
前記複数のパッドは、平面形状が矩形状から成る前記半導体チップの各辺に沿って形成された第1パッドと、前記第1パッドよりも前記半導体チップの前記主面における前記中央部側に位置する第2パッドとを有し、
前記複数のワイヤは、前記第1パッドと電気的に接続される第1ワイヤと、前記第2パッドと電気的に接続される第2ワイヤとを有することを特徴とする半導体装置。
A wiring board having an upper surface on which a plurality of bonding leads are formed, and a lower surface located on the side opposite to the upper surface, on which a plurality of lands are formed;
A main surface on which a plurality of pads electrically connected to the plurality of circuit elements via a plurality of circuit elements and a plurality of wirings are formed, and a back surface located on the opposite side of the main surface; On the upper surface of the wiring board, a semiconductor chip mounted in an inner region of the plurality of bonding leads,
A plurality of wires that electrically connect the plurality of pads of the semiconductor chip and the plurality of bonding leads of the wiring board, respectively.
A sealing body for sealing the semiconductor chip and the plurality of wires;
An external terminal connected to each of the plurality of lands of the wiring board;
Including
The plurality of circuit elements are formed on the central portion side of the main surface of the semiconductor chip rather than the plurality of pads,
The plurality of circuit elements include an input / output circuit that inputs and outputs signals to and from an external device, and an arithmetic circuit that performs arithmetic processing on a signal input from the external device to the input / output circuit
The frequency of the arithmetic circuit is higher than the frequency of the input / output circuit,
The arithmetic circuit has more regions arranged on the central portion side in the main surface than the input / output circuit,
The plurality of pads are a first pad formed along each side of the semiconductor chip having a rectangular planar shape, and is positioned closer to the central portion of the main surface of the semiconductor chip than the first pad. And a second pad that
The plurality of wires includes a first wire electrically connected to the first pad and a second wire electrically connected to the second pad.
請求項1記載の半導体装置において、前記複数のボンディングリードは、前記配線基板に形成された複数の基板配線を介して前記複数のランドとそれぞれ電気的に接続されており、
前記複数の基板配線は、前記半導体チップの前記裏面の下側に形成されていることを特徴とする半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the plurality of bonding leads are electrically connected to the plurality of lands through a plurality of substrate wirings formed on the wiring substrate, respectively.
The plurality of substrate wirings are formed below the back surface of the semiconductor chip.
請求項1記載の半導体装置において、前記半導体チップは、導電性のダイボンド材を介して前記配線基板の前記上面上に搭載されていることを特徴とする半導体装置。   The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor chip is mounted on the upper surface of the wiring board via a conductive die-bonding material. 請求項1記載の半導体装置において、前記演算回路は、前記第1パッド側に位置する第1領域と、前記第1領域よりも面積が大きく、かつ前記主面における前記中央部側に位置する第2領域とを有し、
前記演算回路の前記第2領域と前記第2パッドとの距離は、前記演算回路の前記第2領域と前記第1パッドとの距離よりも近いことを特徴とする半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the arithmetic circuit includes a first region located on the first pad side, a first region having a larger area than the first region, and located on the central portion side of the main surface. Two regions,
A distance between the second region of the arithmetic circuit and the second pad is shorter than a distance between the second region of the arithmetic circuit and the first pad.
請求項1記載の半導体装置において、前記第1パッドは、電源電位を供給する電源電位用パッドと、基準電位を供給する基準電位用パッドと、信号の伝送を行う信号用パッドとを有し、
前記第1パッドは、前記入出力回路に隣接して形成され、
前記第1パッドのうちの前記信号用パッドは、前記入出力回路とのみ電気的に接続され、
前記入出力回路と前記外部機器との間で入出力される信号は、前記第1ワイヤ及び前記第1パッドを介して伝送され、
前記演算回路は、前記配線を介して前記入出力回路と電気的に接続されていることを特徴とする半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the first pad includes a power supply potential pad for supplying a power supply potential, a reference potential pad for supplying a reference potential, and a signal pad for transmitting a signal.
The first pad is formed adjacent to the input / output circuit,
The signal pad of the first pad is electrically connected only to the input / output circuit,
A signal input / output between the input / output circuit and the external device is transmitted through the first wire and the first pad,
The semiconductor device, wherein the arithmetic circuit is electrically connected to the input / output circuit through the wiring.
請求項1記載の半導体装置において、前記第2パッドは、前記演算回路上に形成されていることを特徴とする半導体装置。   2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the second pad is formed on the arithmetic circuit. 請求項6記載の半導体装置において、前記第2パッドは、前記演算回路と電気的に接続されていることを特徴とする半導体装置。   7. The semiconductor device according to claim 6, wherein the second pad is electrically connected to the arithmetic circuit. 請求項7記載の半導体装置において、前記演算回路には、前記第2ワイヤ及び前記第2パッドを介して電源電位、又は基準電位が供給されることを特徴とする半導体装置。   8. The semiconductor device according to claim 7, wherein a power supply potential or a reference potential is supplied to the arithmetic circuit through the second wire and the second pad. 請求項1記載の半導体装置において、前記ワイヤの抵抗成分は、前記半導体チップの前記主面に形成された前記配線の抵抗成分よりも小さいことを特徴とする半導体装置。   2. The semiconductor device according to claim 1, wherein a resistance component of the wire is smaller than a resistance component of the wiring formed on the main surface of the semiconductor chip. 請求項1記載の半導体装置において、前記複数の回路素子は、前記半導体チップの前記裏面よりも、前記半導体チップの前記主面側に形成されていることを特徴とする半導体装置。   2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the plurality of circuit elements are formed on the main surface side of the semiconductor chip with respect to the back surface of the semiconductor chip. 請求項1記載の半導体装置において、前記演算回路を動作させるのに必要な電力は、前記入出力回路を動作させるのに必要な電力より大きいことを特徴とする半導体装置。   2. The semiconductor device according to claim 1, wherein power required to operate the arithmetic circuit is larger than power required to operate the input / output circuit. 請求項5記載の半導体装置において、前記第2パッドは、前記信号用パッドに電気的に接続されていないことを特徴とする半導体装置。   6. The semiconductor device according to claim 5, wherein the second pad is not electrically connected to the signal pad. 請求項1記載の半導体装置において、前記ワイヤは、Auワイヤであることを特徴とする半導体装置。   2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the wire is an Au wire. 請求項1記載の半導体装置において、前記入出力回路は、アナログ系回路もしくはデジタル系回路であることを特徴とする半導体装置。   2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the input / output circuit is an analog circuit or a digital circuit. 請求項1記載の半導体装置において、前記封止体を形成する樹脂の熱伝導率は、金属から成る配線を有する前記配線基板の熱伝導率より小さいことを特徴とする半導体装置。   2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the thermal conductivity of the resin forming the sealing body is smaller than the thermal conductivity of the wiring board having wiring made of metal.
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