JP2745628B2 - 樹脂封止型半導体装置 - Google Patents
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- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は樹脂封止型半導体装置に関し、特に多ピン型
の樹脂封止型半導体装置に関する。
の樹脂封止型半導体装置に関する。
従来、この種の樹脂封止型半導体装置は、半導体チッ
プをリードフレームのアイランドにマウントし、前記半
導体チップの主面に形成された電極パッドとリードフレ
ームの内部リードとを金属細線にてワイヤーボンディン
グし内部接続を行っていた。この内部接続を完了した
後、モールド成形用金型内にリードフレームを装着し、
熱硬化性樹脂を圧入し、前記アイランド及び前記内部リ
ードを含んで樹脂封止し、リードフレームより半導体装
置のリードを切離して半導体装置を形成していた。
プをリードフレームのアイランドにマウントし、前記半
導体チップの主面に形成された電極パッドとリードフレ
ームの内部リードとを金属細線にてワイヤーボンディン
グし内部接続を行っていた。この内部接続を完了した
後、モールド成形用金型内にリードフレームを装着し、
熱硬化性樹脂を圧入し、前記アイランド及び前記内部リ
ードを含んで樹脂封止し、リードフレームより半導体装
置のリードを切離して半導体装置を形成していた。
半導体装置の微細加工技術は日増に増加し、多機能、
多ピン化が促進されており、半導体チップ主面に形成さ
れる電極パッドの数は100〜500個前後のものが既に実現
し、700個前後のものも回路設計の検討に入ってきてお
り、電極パッドを半導体チップの周縁部に120μmピッ
チで1列ないし2列に並べることも容易になっている。
多ピン化が促進されており、半導体チップ主面に形成さ
れる電極パッドの数は100〜500個前後のものが既に実現
し、700個前後のものも回路設計の検討に入ってきてお
り、電極パッドを半導体チップの周縁部に120μmピッ
チで1列ないし2列に並べることも容易になっている。
上述した従来の樹脂封止型半導体装置は、電極パッド
とリードフレームの内部リードとを直接線径20〜50μm
の金属細線にて接続している。ここで、金属細線の長さ
は、ワイヤボンディング技術上からの制約と、樹脂封止
技術上からの制約を受け現状では最長でも4mm前後が限
界である。ちなみに、ボンディング技術上からの制約
は、ボンディングループ形成過程で発生する金属細線の
曲りであり、樹脂封止技術上からの制約は樹脂注入時の
樹脂粘性による金属細線の変形(以下ワイヤ流れと記
す)である。一方、内部リード側の微細加工は、プレス
加工ないしはエッチング加工で行なわれており、板厚0.
15〜0.25mmのリードフレームの場合には、内部リード側
のボンディング領域(最小90μm幅)を確保するために
は0.22mmピッチが限界である。
とリードフレームの内部リードとを直接線径20〜50μm
の金属細線にて接続している。ここで、金属細線の長さ
は、ワイヤボンディング技術上からの制約と、樹脂封止
技術上からの制約を受け現状では最長でも4mm前後が限
界である。ちなみに、ボンディング技術上からの制約
は、ボンディングループ形成過程で発生する金属細線の
曲りであり、樹脂封止技術上からの制約は樹脂注入時の
樹脂粘性による金属細線の変形(以下ワイヤ流れと記
す)である。一方、内部リード側の微細加工は、プレス
加工ないしはエッチング加工で行なわれており、板厚0.
15〜0.25mmのリードフレームの場合には、内部リード側
のボンディング領域(最小90μm幅)を確保するために
は0.22mmピッチが限界である。
以上の条件下で10mm平方の半導体チップをワイヤボン
ディングにて内部接続しようとすると、アイランドの周
囲全体に内部リードを設けたと計算して、280本程度が
限界本数となってしまう。上述した様に、従来の樹脂封
止型半導体装置は、ボンディング線長及び内部リード部
微細加工ピッチの制約により300ピンを越える内部リー
ド接続が出来ないという欠点があった。
ディングにて内部接続しようとすると、アイランドの周
囲全体に内部リードを設けたと計算して、280本程度が
限界本数となってしまう。上述した様に、従来の樹脂封
止型半導体装置は、ボンディング線長及び内部リード部
微細加工ピッチの制約により300ピンを越える内部リー
ド接続が出来ないという欠点があった。
本発明の目的は、半導体チップと内部リードとの間に
接続基板を介在させることにより、300ピンを越える多
ピン化を実現する樹脂封止型半導体装置を提供すること
にある。
接続基板を介在させることにより、300ピンを越える多
ピン化を実現する樹脂封止型半導体装置を提供すること
にある。
本発明の樹脂封止型半導体装置は、絶縁基板の中央部
に素子載置部を設け、前記素子載置部の周囲に配置しか
つスルーホールを介して接続することにより多層配線構
造になっている接続リードを設けた接続基板と、前記接
続基板を搭載したアイランドと、前記素子載置部に搭載
した半導体チップと、前記半導体チップに設けられた電
極パッドと前記接続リードの接続箇所を電気的に接続す
る金属細線と、前記接続基板の周囲に配置し前記接続リ
ードと電気的に接続した内部リードとを有する樹脂封止
型半導体装置であって、前記接続箇所の配列と前記電極
パッドの配列との間の前記接続基板の領域に複数の接続
電極をマトリックス状に配置し、前記金属細線が前記電
極パッドに一端を接続し、その中間を切断することなく
それぞれ選ばれた前記接続電極に接続し、前記接続リー
ドの接続箇所に他端を接続している。
に素子載置部を設け、前記素子載置部の周囲に配置しか
つスルーホールを介して接続することにより多層配線構
造になっている接続リードを設けた接続基板と、前記接
続基板を搭載したアイランドと、前記素子載置部に搭載
した半導体チップと、前記半導体チップに設けられた電
極パッドと前記接続リードの接続箇所を電気的に接続す
る金属細線と、前記接続基板の周囲に配置し前記接続リ
ードと電気的に接続した内部リードとを有する樹脂封止
型半導体装置であって、前記接続箇所の配列と前記電極
パッドの配列との間の前記接続基板の領域に複数の接続
電極をマトリックス状に配置し、前記金属細線が前記電
極パッドに一端を接続し、その中間を切断することなく
それぞれ選ばれた前記接続電極に接続し、前記接続リー
ドの接続箇所に他端を接続している。
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。
る。
第1図(a)〜(c)は本発明に関係のある半導体装
置の途中工程における中間製品の平面図とA部拡大図及
びB−B′線断面図、第1図(d)はその半導体装置の
断面図である。
置の途中工程における中間製品の平面図とA部拡大図及
びB−B′線断面図、第1図(d)はその半導体装置の
断面図である。
第1図(a)〜(c)に示すように、絶縁基板1の中
央部に素子載置部を設け前記素子載置部の周囲に配置し
た接続リード2を設けた接続基板をリードフレームのア
イランド3の上に以後の工程の温度170〜180℃に耐えら
れる接着剤4を介して搭載し固着する。ここで、絶縁基
板1は板厚0.1〜1.0mm程度のガラス繊維入りエポキシ樹
脂板又は耐熱性樹脂板もしくはセラミック基板からな
り、前記素子載置部は絶縁基板1に設けた凹部の底面に
設けても良い。また、絶縁基板1の代りに表面に絶縁膜
を形成した金属板を用いても良い。接続リード2は金、
銀、銅、アルミニウム等からなり絶縁基板1の中に積層
して設け、スルーホールを介して接続することにより多
層化され集積度を向上させることができる。次に、前記
素子載置部に半導体チップ5を接着剤6を介して搭載し
固着する。次に、半導体チップ5の上に設けた電極パッ
ド7と接続リード2との間を金属細線8でワイヤボンデ
ィング法により接続し、同様に、接着リード2とリード
フレームの内部リード9との間を金属細線10により接続
する。このとき、金属細線8,10の長さは1〜4mmの範囲
でできるだけ短くなるように接続される。また、電極パ
ッドのピッチを120μmにして2列の千鳥配置にしたと
きには約600個の電極パッドが形成できる。
央部に素子載置部を設け前記素子載置部の周囲に配置し
た接続リード2を設けた接続基板をリードフレームのア
イランド3の上に以後の工程の温度170〜180℃に耐えら
れる接着剤4を介して搭載し固着する。ここで、絶縁基
板1は板厚0.1〜1.0mm程度のガラス繊維入りエポキシ樹
脂板又は耐熱性樹脂板もしくはセラミック基板からな
り、前記素子載置部は絶縁基板1に設けた凹部の底面に
設けても良い。また、絶縁基板1の代りに表面に絶縁膜
を形成した金属板を用いても良い。接続リード2は金、
銀、銅、アルミニウム等からなり絶縁基板1の中に積層
して設け、スルーホールを介して接続することにより多
層化され集積度を向上させることができる。次に、前記
素子載置部に半導体チップ5を接着剤6を介して搭載し
固着する。次に、半導体チップ5の上に設けた電極パッ
ド7と接続リード2との間を金属細線8でワイヤボンデ
ィング法により接続し、同様に、接着リード2とリード
フレームの内部リード9との間を金属細線10により接続
する。このとき、金属細線8,10の長さは1〜4mmの範囲
でできるだけ短くなるように接続される。また、電極パ
ッドのピッチを120μmにして2列の千鳥配置にしたと
きには約600個の電極パッドが形成できる。
次に、第1図(d)に示すように、アイランド3及び
内部リード9を含んで樹脂体11で封止し内部リード9に
接続した外部リード12を前記リードフレームより切り離
して樹脂封止型半導体装置を構成する。
内部リード9を含んで樹脂体11で封止し内部リード9に
接続した外部リード12を前記リードフレームより切り離
して樹脂封止型半導体装置を構成する。
第2図(a),(b)は本発明の実施例を説明するた
めの半導体装置の途中工程における中間製品の平面図及
び断面図である。
めの半導体装置の途中工程における中間製品の平面図及
び断面図である。
第2図(a),(b)に示すように絶縁基板1の接続
リード2の内側に接続電極13をマトリックス状に配置し
て設け、ワイヤボンディングの際に電極パッド7に金属
細線8の一端を接続した後に金属細線8の中間を切断せ
ずに接続電極13に接続し更に金属細線8の他端を接続リ
ード2に接続した以外は第1図と同じ構成を有してい
る。
リード2の内側に接続電極13をマトリックス状に配置し
て設け、ワイヤボンディングの際に電極パッド7に金属
細線8の一端を接続した後に金属細線8の中間を切断せ
ずに接続電極13に接続し更に金属細線8の他端を接続リ
ード2に接続した以外は第1図と同じ構成を有してい
る。
このようにして、半導体チップ5の寸法が変更になっ
ても絶縁基板1の寸法を変更せずに対応でき、金属細線
の長さを4mm以下に押えて金属細線の曲りやワイヤ流れ
の発生を防止できる。
ても絶縁基板1の寸法を変更せずに対応でき、金属細線
の長さを4mm以下に押えて金属細線の曲りやワイヤ流れ
の発生を防止できる。
また、電極パッド7と接続リード2との接続の組合せ
を一部入れ替えることも可能で、リード側信号のレイア
ウト変更に対し半導体チップ5の拡散工程でのマスクを
変更することなく容易に回路接続の変更が出来る効果が
ある。
を一部入れ替えることも可能で、リード側信号のレイア
ウト変更に対し半導体チップ5の拡散工程でのマスクを
変更することなく容易に回路接続の変更が出来る効果が
ある。
なお、第1図及び第2図では、前記接続基板が2層配
線されたものについて説明したが、そのスルーホールの
位置、及び接続リード2のパターンの工夫、あるいは3
層以上の多層基板を考えれば、更に複雑な配線レイアウ
トに対しても対応可能となる。
線されたものについて説明したが、そのスルーホールの
位置、及び接続リード2のパターンの工夫、あるいは3
層以上の多層基板を考えれば、更に複雑な配線レイアウ
トに対しても対応可能となる。
以上説明したように本発明は、アイランド上に接続基
板を設け、接続基板上に設けた接続リードを介して半導
体チップと内部リードを接続することによって、従来の
方式では不可能であった600ピン以上、800ピン程度迄の
外部リード数を有する樹脂封止型半導体装置を実現でき
るという効果を有する。
板を設け、接続基板上に設けた接続リードを介して半導
体チップと内部リードを接続することによって、従来の
方式では不可能であった600ピン以上、800ピン程度迄の
外部リード数を有する樹脂封止型半導体装置を実現でき
るという効果を有する。
第1図(a)〜(c)は本発明に関係のある半導体装置
の途中工程における中間製品の平面図とA部拡大図及び
B−B′線断面図、第1図(d)はその半導体装置の断
面図、第2図(a),(b)は本発明の実施例の半導体
装置の途中工程における中間製品の平面図及び断面図で
ある。 1……絶縁基板、2……接続リード、3……アイラン
ド、4……接着剤、5……半導体チップ、6……接着
剤、7……電極パッド、8……金属細線、9……内部リ
ード、10……金属配線、11……樹脂体、12……外部リー
ド、13……接続電極。
の途中工程における中間製品の平面図とA部拡大図及び
B−B′線断面図、第1図(d)はその半導体装置の断
面図、第2図(a),(b)は本発明の実施例の半導体
装置の途中工程における中間製品の平面図及び断面図で
ある。 1……絶縁基板、2……接続リード、3……アイラン
ド、4……接着剤、5……半導体チップ、6……接着
剤、7……電極パッド、8……金属細線、9……内部リ
ード、10……金属配線、11……樹脂体、12……外部リー
ド、13……接続電極。
Claims (1)
- 【請求項1】絶縁基板の中央部に素子載置部を設け、前
記素子載置部の周囲に配置しかつスルーホールを介して
接続することにより多層配線構造になっている接続リー
ドを設けた接続基板と、前記接続基板を搭載したアイラ
ンドと、前記素子載置部に搭載した半導体チップと、前
記半導体チップに設けられた電極パッドと前記接続リー
ドの接続箇所を電気的に接続する金属細線と、前記接続
基板の周囲に配置し前記接続リードと電気的に接続した
内部リードとを有する樹脂封止型半導体装置であって、
前記接続箇所の配列と前記電極パッドの配列との間の前
記接続基板の領域に複数の接続電極をマトリックス状に
配置し、前記金属細線が前記電極パッドに一端を接続
し、その中間を切断することなくそれぞれ選ばれた前記
接続電極に接続し、前記接続リードの接続箇所に他端を
接続していることを特徴とする樹脂封止型半導体装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1016724A JP2745628B2 (ja) | 1989-01-25 | 1989-01-25 | 樹脂封止型半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1016724A JP2745628B2 (ja) | 1989-01-25 | 1989-01-25 | 樹脂封止型半導体装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02196450A JPH02196450A (ja) | 1990-08-03 |
JP2745628B2 true JP2745628B2 (ja) | 1998-04-28 |
Family
ID=11924211
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1016724A Expired - Lifetime JP2745628B2 (ja) | 1989-01-25 | 1989-01-25 | 樹脂封止型半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2745628B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH065647A (ja) * | 1992-06-24 | 1994-01-14 | Nec Kyushu Ltd | 半導体装置 |
JP4570868B2 (ja) * | 2003-12-26 | 2010-10-27 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置 |
JP2007103423A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-19 | Renesas Technology Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62101064A (ja) * | 1985-10-26 | 1987-05-11 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 高密度集積回路装置 |
JPS62173749A (ja) * | 1986-01-27 | 1987-07-30 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置 |
JPS6316455U (ja) * | 1986-07-17 | 1988-02-03 |
-
1989
- 1989-01-25 JP JP1016724A patent/JP2745628B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH02196450A (ja) | 1990-08-03 |
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