JP3493118B2 - 半導体素子及び半導体装置 - Google Patents

半導体素子及び半導体装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は，半導体素子及び
半導体装置の構造に関する。
【０００２】
【従来技術の説明】半導体装置の製造において，半導体
素子に設けられたパッドとリードとを微細な導線を用い
て電気的に接続するワイヤボンディング方式が知られて
いる。このワイヤボンディング方式は，接続が容易であ
り，信頼性も高いため，広く普及している。近年，高付
加価値を実現するために半導体素子の集積度は非常に高
くなっており，それに伴っていわゆる多ピン化が進み，
パッド及びリードとそれらを接続する導線の数が増えて
きている。そして，ワイヤボンディングにも，例えば数
ミリ四方の半導体素子の素子周辺に沿って配置された数
十〜数百個のパッドとリードとを導線でそれぞれ接続
し，更に，各導線同士が接触して電気的な短絡や動作不
良を起こさないようにすることが要求されている。
【０００３】従来，このような要求に対応する技術とし
て，先ず，特開平４−２６９８５６号が開示されてい
る。即ち，この半導体素子１００は，図１０，１１に示
すように，半導体素子１００の周辺に沿って，内側のパ
ッド１０１と外側のパッド１０２を千鳥状に二列に配列
することにより，素子周辺に沿って多数のパッドを配置
した構成になっている。この半導体素子１００では，内
側のパッド１０１と外側のパッド１０２は同程度の大き
さを有しており，両者は，半ピッチずらして互い違いに
配置されている。そして，この半導体素子１００を半導
体装置に適用する場合，パッド１０１，１０２とリード
１０３を金線等の導線１０４，１０５によって交互に接
続していた。この場合，導線１０４，１０５同士の接触
による電気的不良を防止するため，外側のパッド１０２
とリード１０３を結ぶ導線１０５の上方に，内側のパッ
ド１０１とリード１０３を結ぶ導線１０４を配置してい
た。このように，従来は，内側のパッド１０１とリード
１０３を結ぶ導線１０４と，外側のパッド１０２とリー
ド１０３を結ぶ導線１０５との高さを異ならせることに
より，両者の接触を防いでいた。
【０００４】また従来，特開平６−５３４１３号も開示
されている。即ち，この半導体素子１１０においても，
図１２に示すように，半導体素子１１０の周辺に沿っ
て，内側のパッド１１１と外側のパッド１１２を千鳥状
に二列に配列した構成になっている。この半導体素子１
１０では，内側のパッド１１１と外側のパッド１１２は
いずれも正方形であるが，両者の大きさが相違してお
り，図示の例では，外側のパッド１１２が内側のパッド
１１１よりも大きくなっている。そして，ワイヤボンデ
ィングを行う場合は，外側の大きいパッド１１２を使用
し，ＴＡＢンディングを行う場合は，内側のパッド１１
１と外側のパッド１１２の両方を使用することにより，
汎用性を向上させている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら，特開平
４−２６９８５６号に開示された半導体素子１００のよ
うに，内側のパッド１０１とリード１０３を結ぶ導線１
０４と，外側のパッド１０２とリード１０３を結ぶ導線
１０５との高さを異ならせると，どうしても半導体装置
の高さが高くなるため，主流である薄型のパッケージに
は適用できない。また，この半導体素子１００は，図１
０に示されるように，中心線１０６に近い部分では導線
１０４，１０５同士はほぼ並行となるが，半導体素子１
００のコーナー部１００’に近づくほど導線１０４，１
０５が斜めになって，互いのオーバーラップが大きくな
るため，電気的な不良が起きやすくなり，組み立て不良
となりやすい。更に，検査等も困難になってしまう。ま
た，リード１０３も専用設計としなければならず，開発
コストが高くなってしまう。
【０００６】また特開平６−５３４１３号の半導体素子
１１０は，ワイヤボンディング用のパッド１１２が外側
に一列にしか配置されておらず，その形状も相当に大き
い正方形状であって，最近の多ピン化に対応できない構
成である。
【０００７】本発明は，上記のような問題点に鑑みてな
されたものであり，その目的は，パッドとリードとを接
続する導線同士の間隔を調整することができ，特に半導
体素子のコーナー部において導線同士の接触を回避でき
る半導体素子及び半導体装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に，本発明は，素子周辺に沿ってパッドが複数列に配置
されている半導体素子において，前記複数列のパッドの
内，少なくとも何れか一つの列のパッドが，素子周辺に
沿って横長に扁平した形状である。そして，前記複数列
のパッドを中心線に対して左右対称に配列し，前記扁平
した形状のパッドの中心線に対する外側の辺と，他の列
のパッドの中心線に対する外側の辺とが，中心線からそ
れぞれ同じ距離となるように各パッドを配置する。ある
いは，前記複数列のパッドを中心線に対して左右対称に
配列し，前記扁平した形状のパッドの中心線に対する内
側の辺と，他の列のパッドの中心線に対する内側の辺と
が，中心線からそれぞれ同じ距離となるように各パッド
を配置する。
【０００９】 この半導体素子は，いずれかの列に配置
されたパッドが素子周辺に沿って横長に扁平した形状と
なっていて，パッドに対する導線の接続位置を横にずら
すことができ，例えば，中心線に近い部分では，横長に
扁平したパッドの中心線よりの位置に導線を接続し，半
導体素子のコーナー部に近い部分では，横長に扁平した
パッドの中心線から離れた位置に導線を接続するなどと
いった手法を採ることにより，導線同士の間隔をなるべ
く等しくすることが可能となる。
【００１０】 この半導体素子において，前記扁平した
形状のパッドの横幅を，他の列のパッドの横幅の１．５
〜２倍の長さにすることが好ましい。例えば，前記素子
周辺に沿ってパッドが二列に配置され，内側に配列され
たパッドはいずれも正方形状であり，外側に配列された
パッドはいずれも素子周辺に沿って横長に扁平した長方
形状である。
【００１１】 また，本発明は，これらの半導体素子の
各パッドとリードとを導線にてそれぞれ電気的に接続し
てなる半導体装置において，前記導線を略等しい間隔で
配置したことを特徴とする。
【００１２】 この半導体装置のように，導線を略等し
い間隔で配置することにより，電気的な不良のない動作
の安定した半導体装置を提供できるようになる。なお，
最近の主流である薄型のパッケージに適用できるよう
に，前記導線の高さは同一にするのが良い。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下，添付の図面を参照しながら
本発明の好ましい実施の形態について説明する。図１
は，本発明の第１の実施の形態にかかる半導体素子１の
平面図であり，図２は，この半導体素子１の一部を拡大
して示した部分図である。
【００１４】 この半導体素子１の表面には，周辺に沿
ってパッド２，３が二列に配置されている。図示はしな
いが，半導体素子１の内部にはＬＳＩなどといった電子
回路が内蔵されており，これらパッド２，３を介してそ
の電子回路に信号を入出力させるようになっている。図
示の例では，内側に配列されたパッド２は，いずれも正
方形状になっている。一方，外側に配列されたパッド３
は，いずれも素子周辺に沿って横長に扁平した長方形状
になっている。そして図２に示すように，この第１の実
施の形態では，外側に配列されたパッド３の横幅Ｌ３
を，内側に配列されたパッド２の横幅Ｌ２の１．５〜２
倍の長さに設定している。
【００１５】更に，この第１の実施の形態では，内側に
配列されたパッド２と外側に配列されたパッド３のいず
れも，図１に示す半導体素子１の中心線５に対して左右
対称に配列している。また，図２に示したように，内側
の正方形状に形成されたパッド２における中心線５に対
する外側の辺２’と，外側の長方形状に形成されたパッ
ド３における中心線５に対する外側の辺３’とが，中心
線５からそれぞれ同じ距離となるように各パッド２，３
をそれぞれ配置している。
【００１６】この半導体素子１を半導体装置に組み立て
る場合，図３に示すように，半導体素子１の周囲にリー
ド６を配置し，各パッド２，３とリード６とを金線など
の導線７でそれぞれ接続する。この場合，内側に配列さ
れたパッド２に対しては，基本的に導線７をパッド２の
中央に接続する。一方，外側に配列されたパッド３に対
しては，半導体素子１の中心線５に近い部分では，長方
形状をなすパッド３の中心線５に近い位置に導線７を接
続し，半導体素子１のコーナー部１’では，長方形状を
なすパッド３の中心線５から離れた位置に導線７を接続
するようにする。このようにすれば，半導体素子１の中
心線５に近い部分とコーナー部１’のいずれにおいて
も，導線７同士の間隔をなるべく等しくすることができ
る。
【００１７】この第１の実施の形態にかかる半導体素子
１によれば，外側に配列されたパッド３が横長に扁平し
た長方形状であるので，導線７を任意の位置に接続で
き，導線７同士の間隔をなるべく等しくすることによ
り，導線７同士の電気的接触が無く，半導体装置の組立
が容易になる。また，パッド３が長方形状であると，ワ
イヤボンディングもし易い。
【００１８】また，この第１の実施の形態にかかる半導
体素子１によれば，導線７同士の間隔をなるべく等しく
することができるので，図４に示すように，内側に配列
されたパッド２とリード６を接続している導線７と，外
側に配列されたパッド３とリード６を接続している導線
７とを同じ高さにしても，導線７同士が接触する心配が
ない。このように全部の導線７を同じ高さに配置するこ
とにより，薄型の半導体装置を製造できるようになる。
このため，ＴＱＦＰ，ＬＱＦＰといった薄型の半導体装
置を容易に製造できることとなる。
【００１９】 次に，図５は，本発明の第２の実施の形
態にかかる半導体素子１１の平面図であり，図６は，こ
の半導体素子１１の一部を拡大して示した部分図であ
る。この半導体素子１１の表面においても，周辺に沿っ
てパッド１２，１３が二列に配置されている。先と同様
に，半導体素子１１の内部にはＬＳＩなどといった電子
回路が内蔵されており，これらパッド１２，１３を介し
てその電子回路に信号を入出力させるようになってい
る。図示の例では，内側に配列されたパッド１２は，い
ずれも素子周辺に沿って横長に扁平した長方形状になっ
ている。一方，外側に配列されたパッド１３は，いずれ
も正方形状になっている。そして図６に示すように，こ
の第２の実施の形態では，内側に配列されたパッド１２
の横幅Ｌ１２を，外側に配列されたパッド１３の横幅Ｌ
１３の１．５〜２倍の長さに設定している。
【００２０】更に，この第２の実施の形態でも，内側に
配列されたパッド１２と外側に配列されたパッド１３の
いずれも，図５に示す半導体素子１１の中心線１５に対
して左右対称に配列している。また，図６に示したよう
に，内側の長方形状に形成されたパッド１２における中
心線１５に対する内側の辺１２’と，外側の正方形状に
形成されたパッド１３における中心線１５に対する内側
の辺１３’とが，中心線１５からそれぞれ同じ距離とな
るように各パッド１２，１３を配置している。
【００２１】この第２の実施の形態にかかる半導体素子
２によれば，内側に配列された長方形状のパッド１２に
対して導線を任意の位置に接続でき，各パッド１２，１
３に接続する導線同士の間隔をなるべく等しくすること
により，導線同士の電気的接触を無くすことができ，半
導体装置の組立が容易になる。従って，先に説明した第
１の実施の形態の半導体素子１と同様に，薄型の半導体
装置を製造できるようになり，ＴＱＦＰ，ＬＱＦＰとい
った薄型の半導体装置を容易にできるようになる。
【００２２】 以上，添付図面を参照にしながら本発明
の好適な実施の形態について説明したが，本発明は以上
に説明した実施の形態に限定されない。当業者であれ
ば，特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内に
おいて各種の変更例または修正例に想到し得ることは明
らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範
囲に属するものと了解される。例えば，図７に示すよう
に，内側のパッド２２と外側のパッド２３の配置は，半
導体素子２１の中央線２５に対して左右対称にしなくて
も良い。また，図８に示す半導体素子３１のように，外
側の長方形状のパッド３３の中心位置と，内側の正方形
状のパッド３２の中心位置とが，中心線３５からそれぞ
れ同じ距離となるように各パッド３２，３３を配置して
も良い。また，内側のパッドと外側のパッドは，何れか
一方のみのパッドが，半導体素子周辺に沿って横長に扁
平した形状であっても良いが，例えば図９に示す半導体
素子４１のように，内側のパッド４２と外側のパッド４
３の両方が横長に扁平した長方形状であっても良い。ま
た，パッドの形状は長方形に限らず，横長に扁平した形
状であれば，楕円，多角形等でも良い。更に，パッドの
配列は２列に限らず，半導体素子の周辺に沿ってパッド
を３列以上配置しても良い。
【００２３】
【発明の効果】本発明の半導体素子は，パッドに接続さ
れる導線同士の間隔を調整してほぼ等間隔にできるの
で，導線同士の電気的接触が無く，半導体装置の組立が
容易になる。また，導線を同じ高さに配置することによ
り，薄型の半導体装置を製造できるようになる。このた
め，ＴＱＦＰ，ＬＱＦＰといった薄型の半導体装置を容
易に製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる半導体素子
の平面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態にかかる半導体素子
の一部を拡大して示した部分図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態にかかる半導体素子
によって製造される半導体装置の説明図である。
【図４】導線の拡大図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態にかかる半導体素子
の平面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態にかかる半導体素子
の一部を拡大して示した部分図である。
【図７】内側のパッドと外側のパッドを中央線に対して
左右対称に配置していない実施の形態にかかる半導体素
子の平面図である。
【図８】外側のパッドの中心位置と内側のパッドの中心
位置とが中心線からそれぞれ同じ距離となるように配置
した実施の形態にかかる半導体素子の平面図である。
【図９】内側のパッドと外側のパッドの両方を長方形状
とした実施の形態にかかる半導体素子の平面図である。
【図１０】従来の半導体素子の平面図である。
【図１１】従来の半導体素子の断面図である。
【図１２】図１０とは異なる従来の半導体素子の平面図
である。
【符号の説明】
１ 半導体素子 ２，３ パッド ５ 中心線 ６ リード ７ 導線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/60 301

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 素子周辺に沿ってパッドが複数列に配置
    されている半導体素子において， 前記複数列のパッドの内，少なくとも何れか一つの列の
    パッドが，素子周辺に沿って横長に扁平した形状であ
    り，前記複数列のパッドを中心線に対して左右対称に配
    列し，前記扁平した形状のパッドの中心線に対する外側
    の辺と，他の列のパッドの中心線に対する外側の辺と
    が，中心線からそれぞれ同じ距離となるように各パッド
    を配置したことを特徴とする，半導体素子。
  2. 【請求項２】 素子周辺に沿ってパッドが複数列に配置
    されている半導体素子において， 前記複数列のパッドの内，少なくとも何れか一つの列の
    パッドが，素子周辺に沿って横長に扁平した形状であ
    り，前記複数列のパッドを中心線に対して左右対称に配
    列し，前記扁平した形状のパッドの中心線に対する内側
    の辺と，他の列のパッドの中心線に対する内側の辺と
    が，中心線からそれぞれ同じ距離となるように各パッド
    を配置したことを特徴とする，半導体素子。
  3. 【請求項３】 前記扁平した形状のパッドの横幅を，他
    の列のパッドの横幅の１．５〜２倍の長さにしたことを
    特徴とする，請求項１又は２に記載の半導体素子。
  4. 【請求項４】 前記素子周辺に沿ってパッドが二列に配
    置され，内側に配列されたパッドはいずれも正方形状で
    あり，外側に配列されたパッドはいずれも素子周辺に沿
    って横長に扁平した長方形状であることを特徴とする，
    請求項１，２又は３に記載の半導体素子。
  5. 【請求項５】 請求項１，２，３又は４のいずれかに記
    載の半導体素子の各パッドとリードとを導線にてそれぞ
    れ電気的に接続してなる半導体装置において， 前記導線を略等しい間隔で配置したことを特徴とする半
    導体装置。
  6. 【請求項６】 前記導線の高さを同一にしたことを特徴
    とする請求項５に記載の半導体装置。
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