JP2012043888A - Semiconductor device, and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体装置および半導体装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a semiconductor device and a method for manufacturing the semiconductor device.
従来の半導体装置の一例として、例えば、BGA(Ball Grid Array)型やCSP(Chip Size Package)型などの半導体パッケージがある。このような半導体パッケージは、基板上に半導体チップを実装し、この半導体チップと基板との間をワイヤーボンディング等で接続した構造を有している。 As an example of a conventional semiconductor device, there is, for example, a semiconductor package such as a BGA (Ball Grid Array) type or a CSP (Chip Size Package) type. Such a semiconductor package has a structure in which a semiconductor chip is mounted on a substrate and the semiconductor chip and the substrate are connected by wire bonding or the like.
BGA型の半導体装置としては、半導体チップがチップパッドを有し、パッケージ基板がチップパッドを外方に臨ませる開口部を有し、パッケージ基板に配置されたパッケージ配線の一端にボンディングパッドが設けられ、他端に半田ボールが設けられ、チップパッドとボンディングパッドとが、ボンディングワイヤーを介して電気的に接続されているものがある(例えば、特許文献1参照)。 As a BGA type semiconductor device, a semiconductor chip has a chip pad, a package substrate has an opening for facing the chip pad outward, and a bonding pad is provided at one end of a package wiring arranged on the package substrate. In some cases, solder balls are provided at the other end, and the chip pads and bonding pads are electrically connected via bonding wires (see, for example, Patent Document 1).
また、従来の半導体装置として、例えば、特許文献2には、半導体ペレットの一主面には複数個の電極パッドが整列されているとともに、この電極パッド群列から離間した位置にも電極パッドが配置されており、TABテープのテープ本体にはメインボンディングホールが開設されているとともに、このメインボンディングホールの脇にはサブボンディングホールが開設されており、前記テープ本体に敷設された複数本のインナリードの先端部が前記メインボンディングホールおよび前記サブボンディングホールにおいて前記電極パッドのそれぞれにギャングボンディングされているものが記載されている。 Moreover, as a conventional semiconductor device, for example, in Patent Document 2, a plurality of electrode pads are aligned on one main surface of a semiconductor pellet, and electrode pads are also provided at positions separated from this electrode pad group row. A main bonding hole is opened in the tape body of the TAB tape, and a sub-bonding hole is opened beside the main bonding hole, and a plurality of inner wires laid on the tape body are arranged. It is described that the leading end portion of the lead is gang-bonded to each of the electrode pads in the main bonding hole and the sub-bonding hole.
また、従来の半導体装置として、例えば、特許文献3には、TABを用いて積層された半導体チップからなり、半導体チップと電気的に接続されたTABの複数のフィルムリードがリードフレームの接続パッド上に並列に接続されている半導体集積回路装置が記載されている。 Moreover, as a conventional semiconductor device, for example, in Patent Document 3, a plurality of TAB film leads electrically connected to a semiconductor chip are formed on a connection pad of a lead frame. The semiconductor integrated circuit device connected in parallel is described.
しかしながら、従来の半導体装置では、パッケージ基板上でのパッケージ配線の引き回しが困難となったり、遠回りの配線となったりしてしまう場合があり、広い配線スペースを確保しなければならず、半導体装置の小型化に対応しにくかった。
具体的には、例えば、特許文献1に記載の技術では、半田ボール数の制約に加え、パッケージ配線を構成する配線層が1層のみであることにより、半田ボール間に配置されるパッケージ配線数が制約されるため、パッケージ基板上でのパッケージ配線の引き回しが困難となったり、遠回りの配線となったりしやすく、問題となっていた。
However, in the conventional semiconductor device, it may be difficult to route the package wiring on the package substrate, or the circuit wiring may become a long-distance wiring, and it is necessary to secure a wide wiring space. It was difficult to cope with downsizing.
Specifically, for example, in the technique described in Patent Document 1, in addition to the restriction on the number of solder balls, the number of package wirings arranged between solder balls is reduced because only one wiring layer is included in the package wiring. Therefore, it is difficult to route the package wiring on the package substrate, and it is easy to make a long-distance wiring.
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた。
その結果、一端が配線に接続されて他端が開口部内に露出されたインナーリードを有する基板を備え、開口部から露出するように配置された半導体チップの複数の電極パッドのうち、同電位の2以上の電極パッドがインナーリードの1つと接続されているものとすることで、電極パッドの数に対する基板に配置された配線の数を少なくすることができ、基板上での配線の配置の自由度を向上させることが可能となり、半導体装置の小型化に適した半導体装置が得られることを見出し、本発明の半導体装置および半導体装置の製造方法を想到した。
The present inventor has intensively studied to solve the above problems.
As a result, a substrate having an inner lead having one end connected to the wiring and the other end exposed in the opening, and having the same potential among the plurality of electrode pads of the semiconductor chip arranged to be exposed from the opening By assuming that two or more electrode pads are connected to one of the inner leads, the number of wirings arranged on the substrate with respect to the number of electrode pads can be reduced, and the wiring arrangement on the substrate is free. It has been found that a semiconductor device suitable for miniaturization of a semiconductor device can be obtained, and the semiconductor device and the method for manufacturing the semiconductor device of the present invention have been conceived.
本発明の半導体装置は、一面から他面に貫通して設けられた開口部と、外部電極に接続された配線と、一端が前記配線に接続されて他端が前記開口部内に露出されたインナーリードとを有する基板と、前記基板の一面に搭載された半導体チップとを備え、前記半導体チップが、前記開口部から露出するように配置された同電位の2以上の電極パッドを含む電極パッド群を有し、前記同電位の2以上の電極パッドが、前記インナーリードの1つと接続されていることを特徴とする。 The semiconductor device according to the present invention includes an opening provided from one surface to the other surface, a wiring connected to an external electrode, an inner end connected to the wiring and the other end exposed in the opening. An electrode pad group comprising a substrate having leads and a semiconductor chip mounted on one surface of the substrate, wherein the semiconductor chip is disposed so as to be exposed from the opening. The two or more electrode pads having the same potential are connected to one of the inner leads.
本発明の半導体装置は、一面から他面に貫通して設けられた開口部と、外部電極に接続された配線と、一端が前記配線に接続されて他端が前記開口部内に露出されたインナーリードとを有する基板と、前記基板の一面に搭載された半導体チップとを備え、前記半導体チップが、前記開口部から露出するように配置された同電位の2以上の電極パッドを含む電極パッド群を有し、前記同電位の2以上の電極パッドが、前記インナーリードの1つと接続されているものであるので、電極パッドの数に対する基板に配置された配線の数を少なくすることができる。その結果、基板上での配線の配置の自由度を向上させることができ、半導体装置の小型化に適したものとなる。 The semiconductor device according to the present invention includes an opening provided from one surface to the other surface, a wiring connected to an external electrode, an inner end connected to the wiring and the other end exposed in the opening. An electrode pad group comprising a substrate having leads and a semiconductor chip mounted on one surface of the substrate, wherein the semiconductor chip is disposed so as to be exposed from the opening. Since the two or more electrode pads having the same potential are connected to one of the inner leads, the number of wirings arranged on the substrate with respect to the number of electrode pads can be reduced. As a result, the degree of freedom of wiring arrangement on the substrate can be improved, and the semiconductor device is suitable for downsizing.
以下、図面を参照して本発明を適用した実施形態について詳細に説明する。尚、本発明
は以下の実施形態に限定されるものではなく、以下の説明で用いる図面は、本発明の実施
形態の構成を説明するためのものであり、図示される各部の大きさや厚さや寸法等は、実
際の半導体装置の寸法関係とは異なる場合がある。
Embodiments to which the present invention is applied will be described below in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following embodiment, and the drawings used in the following description are for explaining the configuration of the embodiment of the present invention. The dimensions and the like may differ from the actual dimensional relationship of the semiconductor device.
(第1の実施形態)
図1および図2は、本発明の半導体装置の一例である第1の実施形態の半導体装置を説明するための図である。図1は、半導体装置を下面側から見た平面図であり、図2は、図1のA−A’線に対応する断面図である。
本実施形態の半導体装置10は、BGA型の半導体装置であり、図2に示すように、配線基板17(基板)と半導体チップ16とを備えている。
(First embodiment)
FIG. 1 and FIG. 2 are diagrams for explaining the semiconductor device of the first embodiment which is an example of the semiconductor device of the present invention. FIG. 1 is a plan view of the semiconductor device viewed from the lower surface side, and FIG. 2 is a cross-sectional view corresponding to the line AA ′ in FIG.
The
配線基板17は、例えば、フィルム状の平面視略矩形のポリイミド基材からなる絶縁基板11を備えたフレキシブル配線基板である。なお、絶縁基板11は、ポリイミド基材からなるものに限定されず、例えば、ガラスエポキシ基板などであってもよい。
絶縁基板11の半導体チップ16側の面(図2においては上面)には、Cu等の導電材料からなる複数の配線19が所定の形状で形成されている。
The
A plurality of
また、配線基板17は、開口部12により開口部12の第1側壁12a側と第2側壁12b側の2つの領域に区画されている。配線基板17の他面11b(図2においては下面)の第1側壁12a側と第2側壁12b側のそれぞれの領域には、図1に示すように、所定の間隔で、外部電極である半田ボール28が格子状に配置されている。半田ボール28は、図2に示すように、各配線19の一端が絶縁基板11に形成された孔部により配線基板17の他面11bに露出されてなるランド(外部接続端子)29に電気的に接続されている。このことにより、各配線19と半田ボール28とが電気的に接続されている。
The
また、配線基板17は、図1および図2に示すように、一面11aから他面11bに貫通して設けられた平面視略矩形の開口部12を有している。開口部12は、平面視で配線基板17の中央部に設けられ、第1側壁12aと第1側壁12aに対向する第2側壁12bとを有している。
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the
また、配線基板17は、複数の複接続インナーリード7(インナーリード)と、複数の単接続インナーリード73と、複数のダミーリードD7とを有するインナーリードを有している。複接続インナーリード7および単接続インナーリード73は、Au、Cu等の導電材料からなる平面視直線状のものであり、一端が配線19に接続されて他端が開口部12内に露出されているものである。各ダミーリードD7は、複接続インナーリード7と同じ導電材料からなる平面視直線状のものであり、他の導電部材と絶縁されている。また、各ダミーリードD7は、図1および図2に示すように、それぞれ開口部12内において複接続インナーリード7に対向して配置され、複接続インナーリード7と同じ層に配線19の延在方向に沿って形成されている。
本実施形態においては、図1に示すように、開口部12内に露出されている複接続インナーリード7に、後述する同電位の2以上の電極パッド5が接続され、開口部12内に露出されている単接続インナーリード73に、1つの電極パッド5が接続されている。
Further, the
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, two or
また、図2に示すように、配線基板17の一面11aには、DAF(Die Attached Film)、或いはエラストマ(弾性体)等からなる接着部材31を介して、半導体チップ16が搭載されている。接着部材31は、配線基板17の配線19の形成されている領域を覆い、開口部12を除く領域に設けられている。
半導体チップ16は、略矩形の板状であり、半導体チップ16の図1および図2における下面16b(一面)には、例えばメモリ回路(不図示)と、半導体チップ16を外部と電気的に接続するための複数の電極パッド5からなる電極パッド群15とが形成されている。
半導体チップ16の下面16bにおいて、電極パッド群15を構成する電極パッド5の形成されている領域を除く領域には、図示しないパッシベーション膜が形成されており、メモリ回路の形成された面が保護されている。
As shown in FIG. 2, the
The
A passivation film (not shown) is formed on the
図1および図2に示すように、半導体チップ16は、電極パッド群15の設けられている側(下面16b側)を配線基板17に向けて配置されている。また、半導体チップ16は、図1および図2に示すように、配線基板17の開口部12から電極パッド群15が露出するように、配置されている。本実施形態においては、電極パッド群15は、図1および図2に示すように、半導体チップ16の中央部に2列に並んで配置された複数の電極パッド5からなるものとされている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
より詳細には、図1に示すように、電極パッド群15は、開口部12の第1側壁12aに沿って第1側壁12aに近接して配置された複数の第1電極パッド5からなる第1電極パッド13の列と、第2側壁12bに沿って第2側壁12bに近接して配置された複数の第1電極パッド5からなる第2電極パッド14の列の2列からなるものとされている。
また、図1および図2に示す半導体装置10では、電極パッド群15が、同電位の2以上の電極パッド5を含むものとされている。なお、電極パッド群15に含まれる電極パッド5のうち、同電位である電極パッド5の数は、2以上であればよく、特に限定されない。
More specifically, as shown in FIG. 1, the
Further, in the
本実施形態においては、図1および図2に示すように、同電位の2つの電極パッド5である図1において下から3つめに配置された第1電極パッド13と、その第1電極パッド13に隣接して配置された第2電極パッド14とが、複接続インナーリード7の1つと接続されている。また、同電位の2つの電極パッド5である図1において下から4つめに配置された第1電極パッド13と、その第1電極パッド13に隣接して配置された第2電極パッド14とが、複接続インナーリード7の1つと接続されている。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the
図1および図2に示す半導体装置10において、各複接続インナーリード7に接続されている同電位の第1電極パッド13および第2電極パッド14は、電源またはグランドとされている。なお、複接続インナーリード7によって接続されている電極パッド5は、電源またはグランドとされていることが好ましいが、複接続インナーリード7によって接続できるように同電位とされていればよく、電源またはグランドでなくてもよい。
In the
また、図1に示すように、複接続インナーリード7の端部に配置された電極パッド5は、複接続インナーリード7に接続された他の電極パッド5と比較して、複接続インナーリード7に接続された配線19との距離が遠いものとなっている。
例えば、図1において下から3つめに配置された第1電極パッド13は、図1において下から3つめに配置された第2電極パッド14と比較して、複接続インナーリード7に接続された配線19との距離が遠いものとなっている。
また、図1において下から4つめに配置された第2電極パッド14は、図1において下から4つめに配置された第1電極パッド13と比較して、複接続インナーリード7に接続された配線19との距離が遠いものとなっている。
Further, as shown in FIG. 1, the
For example, the
Further, the
また、図1に示す電極パッド5のうち、複接続インナーリード7に接続されていない電極パッド5は、それぞれ最も距離の近い対応する単接続インナーリード73に電気的に接続されている。
そして、図1および図2に示すように、複接続インナーリード7および単接続インナーリード73と、電極パッド5とが接続されていることにより、配線基板17に設けられた半田ボール28と半導体チップ16とが電気的に接続されている。
Further, among the
As shown in FIGS. 1 and 2, the
また、図1および図2に示す半導体装置10では、開口部12内および開口部12近傍に封止樹脂からなる封止体32が形成されることにより、複接続インナーリード7および単接続インナーリード73が、封止樹脂に封止されている。このことにより、図1および図2に示す半導体装置10では、複接続インナーリード7および単接続インナーリード73を用いた半導体チップ16と配線基板17との接続部位が、外界から保護されるようになっている。
Further, in the
また、半導体チップ16の配線基板17と対向していない領域は、封止樹脂からなる封止体33によって被覆されている。図1および図2に示す半導体装置10では、封止体33が形成されていることにより、半導体チップ16が外界から保護されるようになっている。
なお、封止体32、33に用いられる封止樹脂としては、例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂などを用いることができる。
A region of the
In addition, as sealing resin used for the sealing
「製造方法」
図3A〜図3Fは、本発明の半導体装置の製造方法の一例として第1の実施形態の半導体装置の製造方法を説明するための図であり、図1のA−A’線に対応する断面図である。また、図4A〜図4Cは、図3Cに示される工程を説明するための図であり、図1のA−A’線に対応する断面図である。なお、図3A〜図3Fおよび図4A〜図4Cにおいて、第1の実施の形態の半導体装置10と同一構成部分には同一の符号を付す。
"Production method"
3A to 3F are views for explaining the semiconductor device manufacturing method according to the first embodiment as an example of the semiconductor device manufacturing method of the present invention, and a cross section corresponding to the line AA ′ in FIG. FIG. 4A to 4C are diagrams for explaining the process shown in FIG. 3C and are cross-sectional views corresponding to the line AA ′ in FIG. 1. 3A to 3F and FIGS. 4A to 4C, the same components as those of the
図1および図2に示す半導体装置10を製造するには、まず、配線基板17となる基板を用意し、図3Aに示すように、マトリクス状に配置された各製品形成部43に一面11aから他面11bに貫通して設けられた開口部12と、それぞれ1つの外部電極(図1および図2に示す半田ボール28)に接続される複数の配線19と、一端が配線19に接続されて他端が絶縁され、後の工程で切断されることにより複接続インナーリード7とダミーリードD7とに分離される複数のインナーリード材料A7と、後の工程で切断されることにより、一端が配線19に接続されて他端が開口部12内に露出された2つの単接続インナーリード73(図3Aには不図示、図1参照)に分離される複数のリード材料(不図示)とを有する配線母基板41(配線基板17)を形成する。
In order to manufacture the
本実施形態において用いられる配線母基板41は、MAP(Mold Array Process)方式で処理されるものであり、複数の製品形成部43がマトリクス状に配置されている。配線母基板41のそれぞれの製品形成部43には、図3Aに示すように接着部材31が搭載されている。
なお、各製品形成部43は、その後の工程で配線母基板41を切断分離することにより、図1および図2に示す半導体装置10の配線基板17となる部位である。したがって、配線母基板41の隣接する製品形成部43間には、ダイシングラインが配置されている。
The
Each
また、図3Aに示すように、インナーリード材料A7と単接続インナーリード73となるリード材料とは、両端部が配線基板17と一体化された所定の形状で、配線母基板41の製品形成部43にそれぞれ設けられた開口部12内に跨って延在するように形成されている。
また、本実施形態では、配線母基板41(配線基板17)を形成する工程において、図3Aに示すように、配線母基板41(配線基板17)に、各配線19の一端が絶縁基板11に形成された孔部により他面11bに露出されてなるランド29を形成する。
Further, as shown in FIG. 3A, the inner lead material A7 and the lead material to be the single connection
In this embodiment, in the step of forming the wiring mother board 41 (wiring board 17), as shown in FIG. 3A, one end of each
次に、図3Bに示すように、配線母基板41の製品形成部43のそれぞれ(配線基板17)の一面11aに、同電位の2以上の電極パッド5を含む電極パッド群15(図1参照)を有する半導体チップ16を搭載し、電極パッド群15が開口部12から露出するように配置する。半導体チップ16は、DAFなどの接着部材31を介して、半導体チップ16の電極パッド群15を配線基板17側に向けて接着固定する。
Next, as shown in FIG. 3B, an
なお、図3Bには、複数の第1電極パッド5のうち、図1のA−A’線に対応する断面に配置された第1電極パッド13と第2電極パッド14が記載されている。配線母基板41に半導体チップ16が搭載されることにより、開口部12内において、各インナーリード材料A7(複接続インナーリード7)、および各単接続インナーリード73となるリード材料が、それぞれ接続される電極パッド5に対向配置される。
FIG. 3B shows the
次に、図3Cに示すように、インナーリード材料A7(複接続インナーリード7)および単接続インナーリード73となるリード材料と、電極パッド5とを接続する。この時、同電位の2以上の電極パッド5を、複接続インナーリード7(インナーリード)の一つと接続する(接続工程)。
本実施形態では、図4Aに示すように、接続工程を行う前に、開口部12内で、インナーリード材料A7(複接続インナーリード7)、および単接続インナーリード73となるリード材料を切断する。このことによりインナーリード材料A7は、複接続インナーリード7とダミーリードD7とに分離され、リード材料は、2つの単接続インナーリード73に分離される。
Next, as shown in FIG. 3C, the
In the present embodiment, as shown in FIG. 4A, the lead material to be the inner lead material A7 (multiple connection inner lead 7) and the single connection
インナーリード材料A7および単接続インナーリード73となるリード材料を切断する方法としては、例えば、図4Aおよび図4Bに示すように、インナーリードボンディング装置のボンディングツール70を用いて電極パッド5に接続する前に、ボンディングツール70を用いてインナーリード材料A7または単接続インナーリード73となるリード材料を切断する方法を用いることができる。この場合、インナーリード材料A7または単接続インナーリード73となるリード材料を切断した後、複接続インナーリード7または単接続インナーリード73を電極パッド5に接続する作業をスムーズに行うことができ、効率よく製造でき、好ましい。
また、インナーリード材料A7(複接続インナーリード7)および単接続インナーリード73となるリード材料の予め決められた位置には、接続工程を行う前に、例えばノッチ部などの図示しない切断容易部を設けることが好ましい。この場合、インナーリード材料A7および単接続インナーリード73となるリード材料を切断する際に、所定の位置で容易に効率よく高精度で切断できる。
As a method of cutting the lead material that becomes the inner lead material A7 and the single connection
Further, at the predetermined positions of the lead material to be the inner lead material A7 (multiple connection inner lead 7) and the single connection
次に、接続工程を行う。接続工程は、図3Cに示すように、半導体チップ16の配線基板17側の面が上側になるように配置して行うことが好ましい。また、接続工程において、電極パッド5と、複接続インナーリード7または単接続インナーリード73とを接続する方法としては、例えば、図4A〜図4Cに示すインナーリードボンディング装置のボンディングツール70を用いて、超音波熱圧着する方法などを用いることができる。
Next, a connection process is performed. As shown in FIG. 3C, the connecting step is preferably performed by arranging the
ここでは、まず、図1において下から3つめに配置された第1電極パッド13および第2電極パッド14と複接続インナーリード7との接続について説明する。なお、図1において下から4つめに配置された第1電極パッド13および第2電極パッド14と複接続インナーリード7との接続については、第1電極パッド13と複接続インナーリード7との接続と、第2電極パッド14と複接続インナーリード7との接続とを反対の順番で行うこと以外は同じであるので、説明を省略する。
Here, first, the connection between the
図1において下から3つめに配置された第1電極パッド13および第2電極パッド14と複接続インナーリード7とを接続する接続工程においては、同電位の2以上の電極パッド5(第1電極パッド13および第2電極パッド14)のうち、複接続インナーリード7に接続された配線19との距離が最も遠い電極パッド5(図3Cにおいては第1電極パッド13)が複接続インナーリード7の端部に配置されるように接続する。
In the connection step of connecting the
また、本実施形態の接続工程においては、図4Bおよび図4Cに示すように、同電位の2以上の電極パッド5のうち、複接続インナーリード7に接続された配線19との距離が近い電極パッド5(図3Cにおいては第2電極パッド14)から順に複接続インナーリード7に接続する。
具体的には、まず、図4Bに示すように、複接続インナーリード7と第2電極パッド14とを電気的に接続する。すなわち、電極パッド5に接続する複接続インナーリード7の切断に用いた図4Aに示すボンディングツール70を、図4Bに示すように、第2電極パッド14上の位置に移動させ、複接続インナーリード7のボンディング部位を第2の電極パッド14に超音波熱圧着により接続する。
In the connection process of this embodiment, as shown in FIG. 4B and FIG. 4C, of the two or
Specifically, first, as shown in FIG. 4B, the multi-connection
次に、図4Bに示すボンディングツール70を、図4Cに示すように、第1電極パッド13と第2電極パッド14のうち、配線19との距離(図1参照)が遠い第1電極パッド13上の位置に移動し、第1電極パッド13に、複接続インナーリード7の切断端部であるボンディング部位を超音波熱圧着により接続する。
このことにより、本実施形態においては、図1および図4Cに示すように、同電位の第1電極パッド13と第2電極パッド14のうち、配線19との距離が遠い電極パッド5である第1電極パッド13が複接続インナーリード7の端部に配置される。
Next, as shown in FIG. 4C, the
Accordingly, in the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 4C, the
次に、複接続インナーリード7に接続されていない電極パッド5と単接続インナーリード73との接続について説明する。複接続インナーリード7に接続されていない電極パッド5と単接続インナーリード73とを接続する際には、単接続インナーリード73の切断に用いたボンディングツール70を、接続する電極パッド5上の位置に移動し、同電位の2以上の電極パッド5のうち、配線19との距離最もが遠い電極パッド5と複接続インナーリード7との接続と同様に、電極パッド5に、単接続インナーリード73の切断端部であるボンディング部位を超音波熱圧着により接続する。
Next, the connection between the
続いて、図3Dに示すように、開口部12内および開口部12近傍に封止樹脂からなる封止体32を形成して、複接続インナーリード7および単接続インナーリード73を封止するとともに、半導体チップ16の配線基板17と対向していない領域を覆うように、封止樹脂からなる封止体33を形成する。
封止体32および封止体33を形成する方法としては、特に限定されないが、例えば、以下に示す方法を用いることが好ましい。
Subsequently, as shown in FIG. 3D, a sealing
Although it does not specifically limit as a method of forming the sealing
まず、トランスファーモールド装置の上型と下型からなる成型金型を用意し、配線母基板41を型閉めする。この時、製品形成領域43に形成された開口部12の長辺が、封止樹脂の注入方向に沿って配置されるように、配線母基板41を成型金型のキャビティ内に配置することが好ましい。このことにより、複接続インナーリード7および単接続インナーリード73が、成型金型内における封止樹脂の流動に支障を来たすことを防止でき、成型金型内における封止樹脂の流動をスムーズにすることができる。
First, a molding die comprising an upper mold and a lower mold of a transfer mold apparatus is prepared, and the
次に、成型金型に設けられているゲートから、成型金型のキャビティ内に溶融された封止樹脂を注入し、キャビティ内を封止樹脂で充填する。次いで、例えば180℃程度の所定温度で熱処理(キュア)することにより、封止樹脂を硬化させる。その後、成型金型から配線母基板41を取り出すことにより、図3Dに示すように封止体32および封止体33によって一括的に覆われた配線母基板41が得られる。
Next, molten sealing resin is injected into the cavity of the molding die from the gate provided in the molding die, and the inside of the cavity is filled with the sealing resin. Next, the sealing resin is cured by heat treatment (curing) at a predetermined temperature of about 180 ° C., for example. Thereafter, by removing the
その後、図3Eに示すように、各配線19の一端が露出されてなるランド29に電気的に接続された半田ボール28を形成する。半田ボール28を形成する際には、例えば、ランド29の配置に合わせて複数の吸着孔が形成されたボールマウントツールを用いる方法を用いることが好ましい。具体的には、ボールマウントツールの吸着孔に半田ボール28を保持し、保持された半田ボール28にフラックスを転写形成し、ランド29に一括搭載した後、所定温度でリフローすることにより、半田ボール28を固着する方法を用いることができる。
Thereafter, as shown in FIG. 3E,
その後、配線母基板41をダイシングブレードにより縦横のダイシングラインで切断し、製品形成部43毎に切断分離することで、各配線基板17に分断され、図1及び図2に示す半導体装置10が得られる。
なお、配線母基板41を切断する際には、図3Fに示すように、半導体チップ16を覆う封止体33にダイシングテープ48を接着し、ダイシングテープ48によって配線母基板41を支持させて切断することが好ましい。
Thereafter, the
When cutting the
本実施形態の半導体装置10は、一面11aから他面11bに貫通して設けられた開口部12と、半田ボール28に接続された配線と、一端が配線19に接続されて他端が開口部12内に露出された複接続インナーリード7とを有する配線基板17と、配線基板17の一面に搭載され、開口部12から露出するように配置された同電位の2以上の電極パッド5を含む電極パッド群15を有する半導体チップ16とを備え、同電位の2以上の電極パッド5が、複接続インナーリード7の1つと接続されているものであるので、電極パッド5の数に対する配線基板17に配置された配線19の数を少なくすることができる。その結果、配線基板17上の配線スペースを確保することができ、配線基板17上での配線19の配置の自由度を向上させることができ、半導体装置10の小型化に適したものとなる。
The
また、本実施形態の半導体装置10では、複接続インナーリード7の端部に配置された電極パッド5が、複接続インナーリード7に接続された他の電極パッド5と比較して、複接続インナーリード7に接続された配線19との距離が遠いものとなっているので、複接続インナーリード7の端部に接続された電極パッド5が、複接続インナーリード7に接続された他の電極パッドと比較して、配線19との距離が近い場合と比較して、複接続インナーリード7の長さを短くすることができ、複接続インナーリード7を配置するのに必要な平面積が少なくて済むとともに、容易に製造できる。
Further, in the
また、本実施形態の半導体装置10は、配線基板17の配線19が、一層配線であるので、配線19が多層配線である場合と比較して、容易に製造でき、半導体装置10の生産性を向上させることができるとともに、コストを低減することができる。
In addition, since the
また、本実施形態の半導体装置10は、開口部12が、第1側壁12aと第1側壁12aに対向する第2側壁12bとを有し、電極パッド群15が、第1側壁12aに沿って第1側壁に近接して配置された複数の第1電極パッド13と、第2側壁12aに沿って第2側壁12aに近接して配置された複数の第2電極パッド14とを有し、同電位の2以上の電極パッド5が、隣接する第1電極パッド13と第2電極パッド14とを含むものであり、複接続インナーリード7が平面視直線状であるので、複接続インナーリード7を配置するのに必要な平面積が少なくて済み、小型化に適したものとなるとともに、複接続インナーリード7と第1電極パッド13および第2電極パッド14との接続が容易で生産性に優れたものとなる。
In the
また、本実施形態の半導体装置10は、同電位の2以上の電極パッド5が、電源またはグランドとされているので、例えば、同電位の2以上の電極パッド5が、電源またはグランドでない場合と比較して、容易に同電位の2以上の電極パッド5を設けることができる。
また、本実施形態の半導体装置10では、配線19の一端が、配線基板17の他面11bに露出されているので、容易にランド29を形成することができ、ランド29に半田ボール28を形成することで、配線19と半田ボール28とを容易に接続できる。
Further, in the
Further, in the
また、本実施形態の半導体装置10の製造方法では、複接続インナーリード7の一つと、同電位の2以上の電極パッド5とを接続する接続工程とを備えているので、電極パッド5の数に対する配線19の数を少なくすることができ、配線基板17上での配線19の配置の自由度を向上させることができる。
Further, in the method of manufacturing the
また、本実施形態の半導体装置10の製造方法は、配線基板17を形成する工程において、開口部12内に跨って延在する複接続インナーリード7およびダミーリードD7となるインナーリード材料A7と、単接続インナーリード73となるリード材料とを形成し、接続工程を行う前に、開口部12内でインナーリード材料A7および単接続インナーリード73となるリード材料を切断する工程を含む方法であるので、半導体チップ16を搭載する際に、インナーリード材料A7(複接続インナーリード7)および単接続インナーリード73となるリード材料が補強材として機能するため、半導体チップ16を所定の位置に容易に高精度で搭載できるとともに、半導体チップ16を搭載する際の作業性を向上させることができる。
Further, in the method of manufacturing the
また、本実施形態の半導体装置10の製造方法は、接続工程において、同電位の2以上の電極パッド5のうち、複接続インナーリード7に接続された配線19との距離が近い電極パッド5から順に複接続インナーリード7に接続する方法であるので、複接続インナーリード7に接続された配線19との距離が遠い電極パッド5から順に複接続インナーリード7に接続する場合と比較して、接続不良等が生じにくく、効率よく高精度で同電位の2以上の電極パッド5を複接続インナーリード7に接続できる。
Further, in the method of manufacturing the
また、本実施形態の半導体装置10の製造方法では、配線母基板41を用い、半田ボール28を形成するまでの各工程を行った後、製品形成領域43毎に個片化するので、図1及び図2に示す半導体装置を個々に製造する場合と比較して、効率良く製造できる。
Further, in the manufacturing method of the
(第2の実施形態)
図1および図2に示す第1実施形態においては、第1電極パッド13と第2電極パッド14とを含む同電位の2つの電極パッド5が、複接続インナーリード7の1つと接続されている場合を例に挙げて説明したが、本発明においては、例えば、同電位である3以上の電極パッドが、複接続インナーリードの1つと接続されていてもよい。
(Second Embodiment)
In the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2, two
図5は、本発明の半導体装置の他の例である第2の実施形態の半導体装置を説明するための図であり、半導体装置の一部を下面側から見た拡大平面図である。
図5に示す半導体装置20が、図1に示す半導体装置10と異なる点は、同電位の2以上の電極パッド5が、隣接する2つの第1電極パッド13a、13bと、1つの第2電極パッド14とからなる隣接する3つの電極パッド5である点と、複接続インナーリード7aが、平面視L字型である点のみである。
FIG. 5 is a view for explaining the semiconductor device of the second embodiment, which is another example of the semiconductor device of the present invention, and is an enlarged plan view of a part of the semiconductor device as viewed from the lower surface side.
The
したがって、図1に示す半導体装置10と同じ部材については同じ符号を付し、説明を省略する。また、図5に示す半導体装置20は、図1に示す半導体装置10と同様にして製造できる。すなわち、複接続インナーリード7aは、図1に示す半導体装置10を構成する複接続インナーリード7と同様に、配線基板17を形成する工程において、両端部と3つの電極パッド5のうち中央に接続される電極パッド5(図5における第1電極パッド13a)に接続される部分の近傍とが、配線基板17と一体化された所定の形状で、開口部12内に跨って延在するようにインナーリード材料を形成し、接続工程を行う前に、インナーリード材料を開口部12内で切断してダミーリードD7と分離する方法により形成されたものである。
Therefore, the same members as those of the
図5に示す半導体装置20は、図1に示す半導体装置10と同様に、同電位の2以上の電極パッド5が、複接続インナーリード7aの1つと接続されているものであるので、電極パッド5の数に対する配線19の数を少なくすることができ、図1に示す半導体装置10と同様の効果が得られる。
Since the
(第3の実施形態)
図6は、本発明の半導体装置の他の例である第3の実施形態の半導体装置を説明するための図であり、半導体装置の一部を下面側から見た拡大平面図である。
図6に示す半導体装置30が、図1に示す半導体装置10と異なる点は、同電位の2以上の電極パッド5が、1つの第2電極パッド14と、その第2電極パッド14から2番目に近い第1電極パッド13とからなる2つの電極パッド5である点と、複接続インナーリード7bが、第1側壁12aおよび第2側壁12bに対して平面視で斜め方向に延在する屈曲部を有するものである点のみである。
(Third embodiment)
FIG. 6 is a view for explaining the semiconductor device of the third embodiment, which is another example of the semiconductor device of the present invention, and is an enlarged plan view of a part of the semiconductor device as viewed from the lower surface side.
The
したがって、図1に示す半導体装置10と同じ部材については同じ符号を付し、説明を省略する。また、図6に示す半導体装置30は、図1に示す半導体装置10と同様にして製造できる。すなわち、複接続インナーリード7bは、図1に示す半導体装置10を構成する複接続インナーリード7と同様に、配線基板17を形成する工程において、両端部が配線基板17と一体化された所定の形状で、開口部12内に跨って延在するようにインナーリード材料を形成し、接続工程を行う前に、インナーリード材料を開口部12内で切断してダミーリードD7と分離する方法により形成されたものである。
Therefore, the same members as those of the
図6に示す半導体装置30は、図1に示す半導体装置10と同様に、同電位の2以上の電極パッド5が、複接続インナーリード7bの1つと接続されているものであるので、電極パッド5の数に対する配線19の数を少なくすることができ、図1に示す半導体装置10と同様の効果が得られる。
また、図6に示す半導体装置30は、複接続インナーリード7bが、第1側壁12aおよび第2側壁12bに対して平面視で斜め方向に延在する屈曲部を有するものであるので、同電位の2以上の電極パッド5が、1つの第2電極パッド14と、その第2電極パッド14から2番目に近い第1電極パッド13とからなる2つの電極パッド5である場合に、2つの電極パッド5が最短距離で接続された複接続インナーリード7bとなる。
The
Further, in the
なお、図6に示す半導体装置30では、同電位の2以上の電極パッド5が、1つの第2電極パッド14と、その第2電極パッド14から2番目に近い第1電極パッド13とからなる2つの電極パッド5である場合を例に挙げて説明したが、同電位の2以上の電極パッド5は、屈曲部を有する複接続インナーリードによって接続できればよく、例えば、1つの電極パッドと、その電極パッドから3番目や4番目に近い電極パッドであってもよい。
In the
(第4の実施形態)
図7は、本発明の半導体装置の他の例である第4の実施形態の半導体装置を説明するための図であり、半導体装置の一部を下面側から見た拡大平面図である。
図7に示す半導体装置40が、図1に示す半導体装置10と異なる点は、同電位の2以上の電極パッド5が、隣接する2つの第1電極パッド13c、13dおよび隣接する2つの第2電極パッド14c、14dからなる互いに隣接する4つの電極パッド5である点と、複接続インナーリード7cが、隣接する2つの第1電極パッド13c、13dの少なくとも一部および隣接する2つの第2電極パッド14c、14dの少なくとも一部と平面視で重なっている帯状のものである点と、複接続インナーリード7cの幅および複接続インナーリード7cに接続された配線19aの幅が、隣接する2つの第1電極パッド13c、13d間の距離および隣接する2つの第2電極パッド14c、14d間の距離よりも長いものである点のみである。
(Fourth embodiment)
FIG. 7 is a view for explaining the semiconductor device of the fourth embodiment, which is another example of the semiconductor device of the present invention, and is an enlarged plan view of a part of the semiconductor device as seen from the lower surface side.
The
したがって、図1に示す半導体装置10と同じ部材については同じ符号を付し、説明を省略する。また、図7に示す半導体装置40は、図1に示す半導体装置10と同様にして製造できる。すなわち、複接続インナーリード7c、図1に示す半導体装置10を構成する複接続インナーリード7と同様に、配線基板17を形成する工程において、両端部が配線基板17と一体化された所定の形状で、開口部12内に跨って延在するようにインナーリード材料を形成し、接続工程を行う前に、インナーリード材料を開口部12内で切断してダミーリードD7と分離する方法により形成されたものである。
Therefore, the same members as those of the
図7に示す半導体装置40は、図1に示す半導体装置10と同様に、同電位の2以上の電極パッド5が、複接続インナーリード7cの1つと接続されているものであるので、電極パッド5の数に対する配線の数を少なくすることができ、図1に示す半導体装置10と同様の効果が得られる。
また、図7に示す半導体装置40は、複接続インナーリード7cの幅および複接続インナーリード7cに接続された配線19aの幅が、隣接する2つの第1電極パッド13c、13d間の距離および隣接する2つの第2電極パッド14c、14d間の距離よりも長いものであるので、例えば、電極パッド5の幅よりも配線の幅が狭い場合と比較して、電源の強化を図ることができる。
The
Further, in the
なお、図7に示す半導体装置40では、同電位の2以上の電極パッド5が、隣接する2つの第1電極パッド13c、13dおよび隣接する2つの第2電極パッド14c、14dからなる互いに隣接する4つの電極パッド5である場合を例に挙げて説明したが、同電位の2以上の電極パッド5は、例えば、互いに隣接する5以上の電極パッド5とすることができ、この場合の複接続インナーリードの平面形状は、同電位の2以上の電極パッド5を構成する全ての電極パッド5の少なくとも一部に平面視で重なる形状とすることができる。
In the
以上、本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき説明したが、本発明は上記の実施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, although the invention made | formed by this inventor was demonstrated based on embodiment, it cannot be overemphasized that this invention can be variously changed in the range which is not limited to said embodiment and does not deviate from the summary.
例えば、上述した実施形態では、配線基板17に一つの半導体チップ16を搭載した半導体装置を例に挙げて説明したが、本発明は、半導体装置の大容量化および高機能化を可能とするために、配線基板17に複数の半導体チップを搭載した半導体装置に適用しても良い。
また、上述した実施形態では、配線基板17として絶縁基板11の一面11aにのみ配線19を有する1層配線のものを用いた半導体装置について説明したが、本発明は、半導体装置の大容量化および高機能化を可能とするために、配線基板として2層配線以上の配線を有する多層配線基板を用いた半導体装置に適用しても良い。
For example, in the above-described embodiment, the semiconductor device in which one
Further, in the above-described embodiment, the semiconductor device using the one-layer wiring having the
また、上述した実施形態では、中央部に開口部12が配置された配線基板を備える半導体装置について説明したが、開口部の位置は中央部でなくてもよいし、配線基板として、開口部により完全に2つに分離されたものを用いてもよい。
また、上述した実施形態では、BGA型の半導体装置に適用した場合について説明したが、LGA(Land Grid Array)型の半導体装置にも適用しても良い。
In the above-described embodiment, the semiconductor device including the wiring substrate having the opening 12 disposed in the center has been described. However, the position of the opening may not be the center, and the wiring substrate may be formed by the opening. You may use what was isolate | separated into two completely.
In the above-described embodiments, the case where the present invention is applied to a BGA type semiconductor device has been described. However, the present invention may also be applied to an LGA (Land Grid Array) type semiconductor device.
5…電極パッド、7、7a、7b、7c…複接続インナーリード(インナーリード)、10、20、30、40…半導体装置、11…絶縁基板、11a…一面、11b…他面、12…開口部、12a…第1側壁、12b…第2側壁、13、13a、13b、13c、13d…第1電極パッド、14、14c、14d…第2電極パッド、15…電極パッド群、16…半導体チップ、17…配線基板(基板)、19、19a…配線、28…半田ボール(外部電極)、29…ランド、31…接着部材、32、33…封止体、41…配線母基板、43…製品形成部、48…ダイシングテープ、70…ボンディングツール、73…単接続インナーリード。
5 ... Electrode pads, 7, 7a, 7b, 7c ... Multiple connection inner leads (inner leads) 10, 20, 30, 40 ... Semiconductor device, 11 ... Insulating substrate, 11a ... One side, 11b ... Other side, 12 ... Opening Part, 12a ... first side wall, 12b ... second side wall, 13, 13a, 13b, 13c, 13d ... first electrode pad, 14, 14c, 14d ... second electrode pad, 15 ... electrode pad group, 16 ... semiconductor chip , 17 ... Wiring board (board), 19, 19a ... Wiring, 28 ... Solder ball (external electrode), 29 ... Land, 31 ... Adhesive member, 32, 33 ... Sealed body, 41 ... Wiring mother board, 43 ...
Claims (13)
前記基板の一面に搭載された半導体チップとを備え、
前記半導体チップが、前記開口部から露出するように配置された同電位の2以上の電極パッドを含む電極パッド群を有し、
前記同電位の2以上の電極パッドが、前記インナーリードの1つと接続されていることを特徴とする半導体装置。 A substrate having an opening provided penetrating from one surface to the other surface, a wiring connected to an external electrode, and an inner lead having one end connected to the wiring and the other end exposed in the opening;
A semiconductor chip mounted on one surface of the substrate,
The semiconductor chip has an electrode pad group including two or more electrode pads of the same potential disposed so as to be exposed from the opening;
2. A semiconductor device, wherein two or more electrode pads having the same potential are connected to one of the inner leads.
前記電極パッド群が、前記第1側壁に沿って前記第1側壁に近接して配置された複数の第1電極パッドと、前記第2側壁に沿って前記第2側壁に近接して配置された複数の第2電極パッドとを有し、
前記同電位の2以上の電極パッドが、前記第1電極パッドと前記第2電極パッドとを含むことを特徴とする請求項1または請求項2のいずれか一項に記載の半導体装置。 The opening has a first side wall and a second side wall facing the first side wall;
The electrode pad group is disposed in proximity to the second sidewall along the second sidewall and a plurality of first electrode pads disposed in proximity to the first sidewall along the first sidewall. A plurality of second electrode pads;
3. The semiconductor device according to claim 1, wherein the two or more electrode pads having the same potential include the first electrode pad and the second electrode pad. 4.
前記インナーリードが、隣接する2以上の前記第1電極パッドの少なくとも一部および隣接する2以上の前記第2電極パッドの少なくとも一部と平面視で重なっている帯状のものであることを特徴とする請求項3に記載の半導体装置。 The two or more electrode pads having the same potential include two or more adjacent first electrode pads and two or more adjacent second electrode pads;
The inner lead has a belt-like shape overlapping with at least a part of two or more adjacent first electrode pads and at least a part of two or more adjacent second electrode pads in plan view. The semiconductor device according to claim 3.
前記基板の一面に、同電位の2以上の電極パッドを含む電極パッド群を有する半導体チップを搭載し、前記電極パッド群を前記開口部から露出するように配置する工程と、
前記インナーリードの一つと、前記同電位の2以上の電極パッドとを接続する接続工程とを備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。 Forming a substrate having an opening provided penetrating from one surface to the other surface, wiring connected to an external electrode, and an inner lead having one end connected to the wiring and the other end exposed in the opening And a process of
Mounting a semiconductor chip having an electrode pad group including two or more electrode pads of the same potential on one surface of the substrate, and disposing the electrode pad group so as to be exposed from the opening;
A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: a connection step of connecting one of the inner leads to two or more electrode pads having the same potential.
前記接続工程を行う前に、前記開口部内で前記インナーリードを切断する工程を含むことを特徴とする請求項10に記載の半導体装置の製造方法。 In the step of forming the substrate, an inner lead extending across the opening is formed,
The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 10, further comprising a step of cutting the inner lead in the opening before performing the connecting step.
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