JP2010206043A - Semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は半導体装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor device.
従来の半導体装置には、CSP(chip size package)と呼ばれるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。この半導体装置は平面方形状の半導体基板を備えている。半導体基板の上面周辺部には複数の接続パッドが設けられている。接続パッドの中央部を除く半導体基板の上面には絶縁膜が設けられている。絶縁膜の上面には配線が接続パッドに接続されて設けられている。配線の接続パッド部上面には柱状電極が設けられている。ここで、配線は、接続パッドに接続された端部と、柱状電極の台座となる接続パッド部と、その間の引き回し線部とからなっている。 A conventional semiconductor device is known as a CSP (chip size package) (see, for example, Patent Document 1). This semiconductor device includes a planar rectangular semiconductor substrate. A plurality of connection pads are provided on the periphery of the upper surface of the semiconductor substrate. An insulating film is provided on the upper surface of the semiconductor substrate excluding the central portion of the connection pad. A wiring is provided on the upper surface of the insulating film so as to be connected to the connection pad. A columnar electrode is provided on the upper surface of the connection pad portion of the wiring. Here, the wiring is composed of an end portion connected to the connection pad, a connection pad portion serving as a pedestal for the columnar electrode, and a lead wire portion therebetween.
上記従来の半導体装置では、配線の接続パッド部およびその上面に設けられた柱状電極がマトリクス状に配置されている。ここで、従来の半導体装置として、図3に示す一部の具体例を参照して説明する。図3において、シリコン基板21の上面周辺部には複数の接続パッド22が設けられている。配線23は、接続パッド22に接続された端部23aと、平面円形状の柱状電極(図示せず)の台座となる平面円形状の接続パッド部23bと、その間の引き回し線部23cとからなっている。
In the conventional semiconductor device, the connection pad portions of the wiring and the columnar electrodes provided on the upper surface thereof are arranged in a matrix. Here, a conventional semiconductor device will be described with reference to some specific examples shown in FIG. In FIG. 3, a plurality of
配線23の接続パッド部23bはマトリクス状に配置されている。このため、内側(図3では上側)に配置された接続パッド部23bを有する配線23の引き回し線部23cは、外側(図3では下側)に配置された相隣接する2本の配線23の接続パッド部23b間を通過して延出されている。
The
ところで、このような半導体装置においては、例えば、グランド信号用や電源信号用の配線23の接続パッド部23b(図3では第1行第2列および第3列の接続パッド部23b)から2本の引き回し線部23cを引き出し、これら2本の引き回し線部23cをそれぞれ端部23aを介して2つの接続パッド22に接続することがある。
By the way, in such a semiconductor device, for example, two wires are connected from the
ここで、図3において、配線23の引き回し線部23cの線幅が12μm、その間の間隔が15μmであるとき、配線23の接続パッド部23bのピッチを300μmとし、その直径を150μmとすると、相隣接する2本の配線23の接続パッド部23b間の間隔が150μmとなり、相隣接する2本の配線23の接続パッド部23b間に配置し得る配線23の引き回し線部23cの本数が最大で5本となる。したがって、図3に示すように、ある相隣接する2本の配線23の接続パッド部23b間に配線23の引き回し線部23cを5本配置することが可能である。
Here, in FIG. 3, when the line width of the
しかしながら、従来のこのような半導体装置では、例えば、グランド信号用や電源信号用の配線23の接続パッド部23b(図3では第1行第2列および第3列の接続パッド部23b)から2本の引き回し線部23cを引き出し、これら2本の引き回し線部23cをそれぞれ端部23aを介して2つの接続パッド22に接続すると、配線23の引き回し線部23cの線幅が12μmとなり、配線23の引き回し線部23cの低抵抗化に限界があるという問題がある。
However, in such a conventional semiconductor device, for example, the
そこで、この発明は、配線のうち少なくとも1つの引き回し線部を低抵抗化することができる半導体装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a semiconductor device capable of reducing the resistance of at least one lead line portion of wiring.
請求項1に記載の発明は、半導体基板上の周辺部に複数の接続パッドが設けられ、前記半導体基板上に前記接続パッドに対応する部分に開口部を有する絶縁膜が設けられ、前記絶縁膜上に複数の配線が前記絶縁膜の開口部を介してそれぞれ前記各接続パッドに接続されて設けられ、前記配線の接続パッド部上に外部接続用電極が設けられた半導体装置において、前記配線のうち少なくとも1つは、1つの前記外部接続用電極の台座となる1つの接続パッド部と、前記1つの接続パッド部から引き出された1本の引き回し線部と、前記1本の引き回し線部から複数に分岐された複数本の分岐引き回し線部とを有し、前記引き回し線部の線幅は前記分岐引き回し線部の線幅よりも大きくなっていることを特徴とするものである。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記引き回し線部の線幅は前記分岐引き回し線部の本数×当該分岐引き回し線部の線幅よりも大きくなっていることを特徴とするものである。
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記分岐引き回し線部は2本であることを特徴とするものである。
請求項4に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記配線のうち少なくとも1つはグランド信号用あるいは電源信号用であることを特徴とするものである。
請求項5に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記配線の接続パッド部はマトリクス状に配置されていることを特徴とするものである。
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の発明において、前記配線のうち少なくとも1つの接続パッド部は他の前記配線の接続パッド部の内側に配置され、前記配線のうち少なくとも1つの引き回し線部および分岐引き回し線部は、前記他の配線の接続パッド部間を通過して延出されていることを特徴とするものである。
請求項7に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記外部接続用電極は前記配線の接続パッド部上に設けられた柱状電極であることを特徴とするものである。
請求項8に記載の発明は、請求項7に記載の発明において、前記柱状電極の周囲に封止膜が設けられていることを特徴とするものである。
請求項9に記載の発明は、請求項8に記載の発明において、前記柱状電極上に半田ボールが設けられていることを特徴とするものである。
According to the first aspect of the present invention, a plurality of connection pads are provided in a peripheral portion on a semiconductor substrate, an insulating film having an opening in a portion corresponding to the connection pad is provided on the semiconductor substrate, and the insulating film In the semiconductor device in which a plurality of wirings are provided to be connected to the connection pads through the openings of the insulating film, and external connection electrodes are provided on the connection pad portions of the wirings, At least one of them is composed of one connection pad portion serving as a base for the one external connection electrode, one lead line portion drawn from the one connection pad portion, and one lead wire portion. A plurality of branch routing lines, and the line width of the routing lines is larger than the line width of the branch routing lines.
The invention according to
According to a third aspect of the present invention, there is provided the invention according to the first aspect, wherein the number of the branch lead lines is two.
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, at least one of the wirings is for a ground signal or a power supply signal.
According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the connection pad portions of the wiring are arranged in a matrix.
The invention according to
According to a seventh aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the external connection electrode is a columnar electrode provided on a connection pad portion of the wiring.
The invention described in
The invention according to claim 9 is the invention according to
この発明によれば、配線のうち少なくとも1つは、1つの外部接続用電極の台座となる1つの接続パッド部と、1つの接続パッド部から延出された1本の引き回し線部と、1本の引き回し線部から複数に分岐された複数の分岐引き回し線部とを有し、引き回し線部の線幅は分岐引き回し線部の線幅よりも大きくなっているので、配線のうち少なくとも1つの引き回し線部を低抵抗化することができる。 According to the present invention, at least one of the wirings includes one connection pad portion serving as a base for one external connection electrode, one lead line portion extending from one connection pad portion, and 1 A plurality of branch routing line portions branched from the routing line portion of the book, and the line width of the routing line portion is larger than the line width of the branch routing line portion, so that at least one of the wirings The resistance of the lead wire portion can be reduced.
図1はこの発明の一実施形態としての半導体装置の要部の断面図を示す。この半導体装置は、一般的にはCSPと呼ばれるものであり、平面方形状のシリコン基板(半導体基板)1を備えている。シリコン基板1の上面には所定の機能の集積回路を構成する素子、例えば、トランジスタ、ダイオード、抵抗、コンデンサ等の素子(図示せず)が形成され、その上面周辺部には、上記集積回路の各素子に接続されたアルミニウム系金属等からなる接続パッド2が設けられている。接続パッド2は2個のみを図示するが、実際にはシリコン基板1の上面周辺部に多数配列されている。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part of a semiconductor device as an embodiment of the present invention. This semiconductor device is generally called a CSP, and includes a planar rectangular silicon substrate (semiconductor substrate) 1. On the upper surface of the
接続パッド2の中央部を除くシリコン基板1の上面には酸化シリコン等からなるパッシベーション膜3(絶縁膜)が設けられ、接続パッド2の中央部はパッシベーション膜3に設けられた開口部4を介して露出されている。パッシベーション膜3の上面にはポリイミド系樹脂等からなる保護膜5(絶縁膜)が設けられている。パッシベーション膜3の開口部4に対応する部分における保護膜5には開口部6が設けられている。
A passivation film 3 (insulating film) made of silicon oxide or the like is provided on the upper surface of the
保護膜5の上面には配線7が設けられている。配線7は、保護膜5の上面に設けられた銅等からなる下地金属層8と、下地金属層8の上面に設けられた銅からなる上部金属層9との2層構造となっている。配線7の一端部は、パッシベーション膜3および保護膜5の開口部4、6を介して接続パッド部2に接続されている。ここで、配線7は、接続パッド2に接続された端部7aと、後述する柱状電極10の台座となる接続パッド部7bと、その間の引き回し線部7cとからなっている。
A
配線7の接続パッド部7b上面には銅からなる柱状電極(外部接続用電極)10が設けられている。配線7および柱状電極10を含む保護膜5の上面にはエポキシ系樹脂等からなる封止膜11が設けられている。柱状電極10は、その上面が封止膜11の上面と面一乃至数μm低くなるように設けられている。柱状電極10の上面には半田バンプ12が設けられている。
A columnar electrode (external connection electrode) 10 made of copper is provided on the upper surface of the
次に、図2は図1に示す半導体装置の一部の具体例の平面図を示す。この場合、図2は、図1の柱状電極10、封止膜11および半田バンプ12を省略した状態の平面図を示す。また、図1は図2のI−I線に沿う部分に相当する断面図である。シリコン基板1の上面周辺部には複数の接続パッド2が設けられている。配線7は、接続パッド2に接続された端部7aと、平面円形状の柱状電極10(図1参照)の台座となる平面円形状の接続パッド部7bと、その間の引き回し線部7cとからなっている。
Next, FIG. 2 shows a plan view of a specific example of a part of the semiconductor device shown in FIG. In this case, FIG. 2 shows a plan view in a state in which the
配線7の接続パッド部7bはマトリクス状に配置されている。このため、内側(図2では上側)に配置された接続パッド部7bを有する配線7の引き回し線部7cは、外側(図2では下側)に配置された相隣接する2本の配線7の接続パッド部7b間を通過して延出されている。
The
ここで、図2において、第1行第2列および第3列の接続パッド部7bは、例えば、グランド信号用あるいは電源信号用の配線7の接続パッド部7bとなっている。グランド信号用あるいは電源信号用の配線7は、2つの接続パッド2にそれぞれ接続された2つの端部7aと、1つの柱状電極10の台座となる1つの接続パッド部7bと、この1つの接続パッド部7bから引き出された1本の引き回し線部7c−1と、この1本の引き回し線部7c−1から2つに分岐され、各端部7aに接続された2本の分岐引き回し線部7c−2とからなっている。
Here, in FIG. 2, the
この場合、分岐引き回し線部7c−2の線幅は他の配線7の引き回し線部7cの線幅と同じとなっているが、引き回し線部7c−1の線幅は他の配線7の引き回し線部7cの線幅よりも大きくなっている。すなわち、引き回し線部7c−1の線幅は分岐引き回し線部7c−2の線幅よりも大きくなっている。
In this case, the line width of the branch
そして、図2において、右側のグランド信号用あるいは電源信号用の接続パッド部7bから引き出された引き回し線部7c−1は、その3つ下側に配置された相隣接する2本の配線7の接続パッド部7b間を通過して延出された地点で2本の分岐引き回し線部7c−2に分岐されている。この場合、当該相隣接する2本の配線7の接続パッド部7b間には1本の引き回し線部7c−1、1本の分岐引き回し線部7c−2および2本の引き回し線部7cの合計4本が配置されている。
In FIG. 2, the
また、図2において、左側のグランド信号用あるいは電源信号用の接続パッド部7bから引き出された引き回し線部7c−1は、その直ぐ下側に配置された相隣接する2本の配線7の接続パッド部7b間を通過して延出された地点で2本の分岐引き回し線部7c−2に分岐されている。この場合、当該相隣接する2本の配線7の接続パッド部7b間には1本の引き回し線部7c−1および1本の引き回し線部7cの合計2本が配置されている。
Further, in FIG. 2, a
ここで、図2において、配線7の引き回し線部7cの線幅が12μm、その間の間隔が15μmであるとき、配線7の接続パッド部7bのピッチを300μmとし、その直径を150μmとすると、相隣接する2本の配線7の接続パッド部7b間の間隔が150μmとなり、相隣接する2本の配線7の接続パッド部7b間に配置し得る配線7の引き回し線部7cの本数が最大で5本となる。
Here, in FIG. 2, when the line width of the
そして、図2において、右側のグランド信号用あるいは電源信号用の接続パッド部7bから引き出された引き回し線部7c−1は、当該相隣接する2本の配線7の接続パッド部7b間に合計4本の引き回し線部が配置されているため、その線幅は、最大で、2本の引き回し線部7cの線幅(12μm×2=24μm)+その間の間隔(15μm)=39μmとすることができる。
In FIG. 2, the
一方、図2において、左側のグランド信号用あるいは電源信号用の接続パッド部7bから引き出された引き回し線部7c−1は、当該相隣接する2本の配線7の接続パッド部7b間に合計2本の引き回し線部が配置されているため、その線幅は、最大で、4本の引き回し線部7cの線幅(12μm×4=48μm)+その間の各間隔(15μm×3=45μm)=93μmとすることができる。
On the other hand, in FIG. 2, the
このように、この半導体装置では、グランド信号用あるいは電源信号用の配線7の引き回し線部7c−1の線幅を分岐引き回し線部7c−2の線幅よりも大きくすることができるので、当該配線7の引き回し線部7c−1を低抵抗化することができる。また、当該配線7の引き回し線部7c−1が断線しにくいようにすることができる。
Thus, in this semiconductor device, the line width of the
なお、グランド信号用あるいは電源信号用の配線7の引き回し線部7c−1から分岐引き回し線部7c−2を3本以上分岐するようにしてもよい。すなわち、当該配線7は、3つ以上の接続パッド2にそれぞれ接続された3つ以上の端部7aと、1つの柱状電極10の台座となる1つの接続パッド部7bと、1つの接続パッド部7bから引き出された1本の引き回し線部7c−1と、1本の引き回し線部7c−1から3つ以上に分岐され、各端部7aに接続された3本以上の分岐引き回し線部7c−2とからなるようにしてもよい。このようにした場合でも、引き回し線部7c−1の線幅は分岐引き回し線部7c−2の本数×分岐引き回し線部7c−2の線幅よりも大きくすることができる。
In addition, three or more
1 シリコン基板
2 接続パッド
3 パッシベーション膜
5 保護膜
7 配線
7a 端部
7b 接続パッド部
7c 引き回し線部
7c−1 引き回し線部
7c−2 分岐引き回し線部
10 柱状電極
11 封止膜
12 半田ボール
DESCRIPTION OF
Claims (9)
Priority Applications (1)
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JP2009051546A JP2010206043A (en) | 2009-03-05 | 2009-03-05 | Semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2009051546A JP2010206043A (en) | 2009-03-05 | 2009-03-05 | Semiconductor device |
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JP2009051546A Pending JP2010206043A (en) | 2009-03-05 | 2009-03-05 | Semiconductor device |
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2009
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