JP3692353B2 - Assembling method of semiconductor device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、集積回路と外部回路に接続されて該集積回路に信号を入出力するパッド部とを備えた半導体装置(以下、LSIという)のアッセンブリ方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図2(a)〜(c)は、従来のLSI(その1)を示す平面図であり、同図(a)はLSIのパッド部のレイアウト図であり、同図(b)は同図(a)のA部分の拡大図であり、同図(c)は同図(a)の接続状態を示す図である。
【0003】
このLSI10のアッセンブリ方法では、図示しない集積回路が基板に形成される共に、該集積回路に信号を入出力する複数の配線パタンが形成される。この複数の配線パタンに端子となる複数のパッド11が形成される。LSI10の表面は、保護膜12で覆われるが、複数のパッド11の箇所の保護膜12が除去されて窓13が形成される。窓13と該窓13から露出したパッド11とで、複数のパッド部14が形成される。
【0004】
これらのパット部14は、ワイヤボンディング用のパッド部であり、図2(c)のように、パッド部14の窓13から露出したパッド11と外部回路との間がワイヤ15で接続されることにより、外部回路とLSI10とのアッセンブリが行われる。
【0005】
図3(a)〜(c)は、従来のLSI(その2)を示す平面図であり、同図(a)はLSIのパッド部のレイアウト図であり、同図(b)は同図(a)のB部分の拡大図であり、同図(c)は同図(a)の接続状態を示す図である。
【0006】
このLSI20には、例えば前述のLSI10と同様の集積回路が基板に形成されると共に、複数の配線パタンが形成される。この複数の配線パタンに端子となるLSI10と同様の複数のパッド11が形成される。LSI20の表面は、保護膜21で覆われるが、各パッド11の箇所の保護膜21が除去されて図3(b)のような窓22が形成され、該窓22から露出したパッド11上に、半田等で構成されたバンプ23が堆積され、保護膜21の表面からさらに突出して形成される。この窓22とバンプ23とで、パッド部25が形成される。
【0007】
これらのパット部25のバンプ23を用いて、外部回路26を直接接続することより、図3(c)のように、TAB( Tape Automated Bonding )或いはCOG( Chip On Glass )方式のアッセンブリリ、すなわち、外部テープ基材や外部ガラス基板等の実装基材とのアッセンブリが行われる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のLSIのアッセンブリ方法では、次のような課題があった。
【0009】
LSI10,20は、複数のパッド部14,25の構造によって外部回路に対する接続方法が異なるので、該LSI10,20が、例え同じ集積回路と配線パタンを持ち、同じ動作を行うものであっても、パッド部14,25の構造で決まる1種類のアッセンブリしか実施することができなかった。そのため、ワイヤボンドで外部回路と接続するLSI10と、TAB方式で外部回路の接続をするLSI20とを、別々に作製することになり、開発効率及び量産効果を向上できないという課題があった。
【0010】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明のLSIのアッセンブリ方法では、半導体チップと、前記半導体チップの表面上に形成された共通の配線パタンに形成された第1の接続部および第2の接続部と、前記第1の接続部と実装基材とをワイヤを用いて接続する際に用いられる第1の開口部と前記第2の接続部と前記実装基材とをバンプを用いて接続する際に用いられる第2の開口部とを備え前記配線パタンおよび前記配線パタンが形成された前記半導体チップの前記表面を覆う保護膜と、を有するLSIを準備する。
【0011】
前記第1の開口部を用いたワイヤ接続による実装形態および前記第2の開口部を用いたバンプ接続による実装形態のうち、要求に応じて前記2つの実装形態のいずれか一方を選択して前記半導体装置と前記実装基材とのアッセンブリを行う。これにより、同一の構造のLSIで複数の実装形態が選択的にとれるようになる。
【0013】
【発明の実施の形態】
(第1の実施形態)
図1(a),(b)は、本発明の第1の実施形態を示すLSIの平面図であり、同図(a)はパッド部の配置を示すレイアウト図であり、同図(b)は同図(a)のC部分の拡大図である。
【0014】
このLSI30のアッセンブリ方法では、矩形の基板に形成された半導体チップである図示しない集積回路と、該集積回路に接続された図示しないアルミニウム等で形成された複数の配線パタンとを有し、該LSI30の表面が、保護膜31で覆われる。複数の配線パタンには、端子となる複数のパッド32が形成され、該各パッド32の位置に外部回路に対して信号を入出力するパッド部40がそれぞれ形成される。
【0015】
図4は、図1中のパッド部40の構造を示す断面図である。
【0016】
複数のパッド部40には、共通のパッド32に対して設けられた第1の接続部40Aと第2の接続部40Bとが、それぞれ形成される。接続部40Aには、保護膜31が除去された第2の開口部である第1の窓41と、パッド32における該窓41から露出した部分42とが、形成される。接続部40Bには、保護膜31が除去された第1の開口部である第2の窓43と、パッド32における窓43から露出した部分44と、その部分44上に堆積された導電性部材のバンプ45とが、形成される。パンプ45は、例えば銅等の下地層45aと、金や半田等の接続層45bとがパッド32に積層されると共に、保護膜31から突起して形成される。
【0017】
このLSI30のアッセンブリ方法では、各パッド部40の接続部40Aが基板の中心側を向き、接続部40Bが基板の外側を向くように、複数のパッド部40がレイアウトされる。
【0018】
図5(a),(b)は、図1の接続例を示す平面図である。
【0019】
LSI30のパッド部40における接続部40Aは、ワイヤボンディングのアッセンブリに適した構造であり、接続部40BはTAB方式やCOG方式のアッセンブリに適した構造である。そのため、LSI30をワイヤボンディングで外部回路に接続する要求がある場合には、図5(a)のように、各パッド部40の接続部40Aと外部回路との間をワイヤ35でそれぞれ接続する。LSI30をTAB方式やCOG方式で外部回路に接続する要求がある場合には、接続部40Bにおける接続層45bを、テープや硝子50に形成された外部回路に直接接続する。
【0020】
以上のように、この第1の実施形態のアッセンブリ方法では、各パッド部40に、共通のパッド32に対して外部回路を接続するための2つの接続部40A,40Bをそれぞれ形成し、その接続部40Aをワイヤボンディングによって外部回路と接続可能な構造とし、接続部40BをTAB方式やCOG方式によって外部回路と接続可能な構造にしたので、LSI30は、複数の実装形態がとれるようになる。そのため、LSI30のパッド部40の変更を行わなくても、LSI30の完成後に、要求に応じた実装形態を選択すれば、複数のアッセンブリが可能になるので、LSI30の開発効率が向上すると共に、量産効率が向上する。
【0021】
(第2の実施形態)
図6は、本発明の第2の実施形態を示すLSIの平面図である。
【0022】
このLSI60のアッセンブリ方法では、矩形の基板に形成された半導体チップである図示しない集積回路と、該集積回路に接続された図示しないアルミニウム等で形成された複数の配線パタンとを有し、該LSI60の表面が、保護膜61で覆われる。複数の配線パタンには端子となる複数のパッド62が形成され、該各パッド62の位置に、外部回路に対して信号を入出力するパッド部70がそれぞれ形成される。
【0023】
各パッド部70には、図4と同様の構造の第1の接続部40A及び第2の接続部40Bがそれぞれ形成される。ただし、このLSI60では、各パッド部70の接続部40Aが基板の外側を向き、接続部40Bが基板の中心側をそれぞれ向くように、複数のパッド部70がレイアウトされる。
【0024】
図7(a),(b)は、図6の接続例を示す平面図である。
【0025】
LSI60のパッド部70における接続部40Aは、ワイヤボンディングのアッセンブリに適した構造であり、接続部40BはTAB方式やCOG方式のアッセンブリに適した構造である。そのため、LSI60をワイヤボンディングで外部回路に接続する要求がある場合には、図7(a)のように、各パッド部70の外側の接続部40Aと外部回路との間をワイヤ65でそれぞれ接続する。さらに、必要に応じて、チップコンデンサ等のデバイス66,67を、中心側の接続部40Bに接続して搭載する。
【0026】
LSI60をTAB方式やCOG方式で外部回路に接続する要求がある場合には、中心側の接続部40Bにおける接続層45bを、テープや硝子50に形成された外部回路に直接接続する。さらに追加して、ワイヤボンディングで他の外部回路に接続する要求がある場合には、図7(b)のように、外側の接続部40Aと外部回路との間をワイヤ65でそれぞれ接続する。
【0027】
以上のように、この第2の実施形態のアッセンブリ方法では、各パッド部70に2つの接続部40A,40Bをそれぞれ形成し、その接続部40Aを基板の外側に向け、接続部40Bを中心側に向けてレイアウトするので、第1の実施形態の製造方法と同様に、ワイヤボンディングによる外部回路との接続が可能になると共に、TAB方式やCOG方式による外部回路との接続が可能になり、複数の実装形態がとれる。さらに、その両方の実装形態を同時に施すことが可能になり、LSI60の開発効率が向上すると共に、量産効率が向上する。その上、例えばワイヤボンディングによる実装を行った状態で、従来ではLSI60の周辺回路に設けていたデバイス66,67を該LSI60上に搭載することが可能になり、このLSI60を組み込むシステムを小型化できる。
【0028】
(第3の実施形態)
図8は、本発明の第3の実施形態を示すLSIの平面図である。
【0029】
このLSI80のアッセンブリ方法では、矩形の基板に形成された半導体チップである図示しない集積回路と、該集積回路に接続された図示しないアルミニウム等で形成された複数の配線パタンとを有し、該LSI80の表面が、保護膜81で覆われる。複数の配線パタンには端子となる複数のパッド82が形成され、該各パッド82の位置に、外部回路に対して信号を入出力する2種類のパッド部90,100が適宜形成される。
【0030】
図9は、図8中のパッド部100の構造を示す断面図である。
【0031】
パッド部90には、図4と同様の構造の第1の接続部40A及び第2の接続部40Bがそれぞれ形成される。これに対し、パッド部100には、図9のように、共通のパッド82に対して設けられた第1の接続部100Aと、2つの第2の接続部100B,100Cとが形成される。
【0032】
接続部100Aには、保護膜81が除去された第2の開口部である第1の窓101と、パッド82における該窓101から露出した部分102とが形成される。接続部100Bには、保護膜81が除去された第1の開口部である第2の窓103と、パッド82における窓103から露出した部分104と、その部分104上に堆積された導電性部材のバンプ105とが形成される。パンプ105は、例えば銅等の下地層105aと、金や半田等の接続層105bとがパッド82に積層されて形成される。接続部100Cには、保護膜81が除去された第1の開口部である第2の窓106と、パッド82における窓106から露出した部分107と、その部分107上に堆積された導電性部材のバンプ108とが形成される。パンプ108は、例えば銅等の下地層108aと、金や半田等の接続層108bとがパッド82に積層されて保護膜81から突起して形成される。
【0033】
このように、LSI80の各パッド部90,100における接続部40A,100Aは、ワイヤボンディングのアッセンブリに適した構造であり、接続部40B,100B,100CはTAB方式やCOG方式のアッセンブリに適した構造である。そのため、LSI80をワイヤボンディングで外部回路に接続する要求がある場合には、各パッド部90,100の接続部40A,100Aと外部回路との間をワイヤ85でそれぞれ接続する。さらに、必要に応じて、チップコンデンサ等のデバイス86,87を、選択された接続部40B,100B,100Cに直接接続して搭載する。ここで、パッド部100では、接続部100B,100Cを有しているので、2つのデバイス86,87の接続が可能になっている。
【0034】
LSI80をTAB方式やCOG方式で外部回路に接続する要求がある場合には、各パッド90,100の接続部40B,100B,100Cにおける接続層45b,105b,108bを、テープや硝子に形成された外部回路に直接接続する。さらに追加して、ワイヤボンディングで他の外部回路に接続する要求がある場合には、図7(b)のように、接続部40Aと外部回路との間をワイヤ85でそれぞれ接続する。
【0035】
以上のように、この第3の実施形態のアッセンブリ方法では、各パッド部90,100に2つの接続部40A,40B或いは3つの接続部100A,100B,100Cをそれぞれ形成したので、第1の実施形態と同様に、ワイヤボンディングによる外部回路との接続が可能になると共に、TAB方式やCOG方式によって外部回路との接続が可能なり、複数の実装形態がとれる。さらに、その両方の実施形態を同時に施すことが可能になり、LSI80の開発効率が向上すると共に、量産効率が向上する。その上、例えばワイヤボンディングによる実装を行った状態で、デバイス86,87の搭載が可能になるとと共に、1つのパッド部100に2個のデバイス86,87が接続できるので、第2の実施形態よりも、適用可能な実装形態の種類が増加し、該LSI80を組み込むシステムが小型化できる。
【0036】
なお、本発明は、上記実施形態の製造方法に限定されず種々の変形が可能である。
【0037】
例えば、パッド部100では、TAB方式やCOG方式に適用可能な接続部100、100Bを形成しているが、その数は2個に限定されず、3個以上にしてもよい。また、パッド部100にワイヤボンディングで接続可能な接続部100Aを複数形成してもよい。このようにすると、周辺回路での配線の引き回しが減少し、システムがさらに小型化する。
【0038】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明のLSIのアッセンブリ方法によれば、第 1 の開口部を用いたワイヤ接続による実装形態および第 2 の開口部を用いたバンプ接続による実装形態のうち、要求に応じて 2 つの実装形態のいずれか一方を選択してLSIと実装基材とのアッセンブリを行うようにしているので、LSIの構成を変えることなく、複数の実装形態を実現することが可能となる。これにより、LSIの開発効率を向上させると共に、量産効率を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態を示すLSIの平面図である。
【図2】従来のLSI(その1)を示す平面図である。
【図3】従来のLSI(その2)を示す平面図である。
【図4】図1中のパッド部40を示す断面図である。
【図5】図1の接続例を示す平面図である。
【図6】本発明の第2の実施形態を示すLSIの平面図である。
【図7】図6の接続例を示す平面図である。
【図8】本発明の第3の実施形態を示すLSIの平面図である。
【図9】図8中のパッド部100を示す断面図である
【符号の説明】
30,60,80 LSI
31,61,81 保護膜
32,62,82 パッド
35,65,85 ワイヤ
40,70,90,100 パッド部
40A,100A 第1の接続部
40B,100B,100C 第2の接続部
41,43,101,103,106 窓(開口部)
45,105,108 バンプ
50 テープ、硝子
66,67,86,87 デバイス(外部回路)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for assembling a semiconductor device (hereinafter referred to as an LSI) including an integrated circuit and a pad portion connected to an external circuit and inputting / outputting a signal to / from the integrated circuit.
[0002]
[Prior art]
FIGS. 2A to 2C are plan views showing a conventional LSI (part 1), FIG. 2A is a layout diagram of a pad portion of the LSI, and FIG. It is an enlarged view of A part of a), The figure (c) is a figure which shows the connection state of the figure (a).
[0003]
In this
[0004]
These
[0005]
FIGS. 3A to 3C are plan views showing a conventional LSI (part 2), FIG. 3A is a layout view of the pad portion of the LSI, and FIG. It is an enlarged view of B part of a), The figure (c) is a figure which shows the connection state of the figure (a).
[0006]
In the
[0007]
By directly connecting the external circuit 26 using the
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional LSI assembly method has the following problems.
[0009]
Since the
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, in the LSI assembly method of the present invention , the semiconductor chip and the first connection portion and the second connection portion formed in the common wiring pattern formed on the surface of the semiconductor chip. And, when connecting the first opening, the second connecting portion, and the mounting substrate using bumps, which are used when connecting the first connecting portion and the mounting substrate using wires. An LSI having a second opening portion used for the semiconductor device and having the wiring pattern and a protective film covering the surface of the semiconductor chip on which the wiring pattern is formed is prepared.
[0011]
Of the mounting form by wire connection using the first opening and the mounting form by bump connection using the second opening, either one of the two mounting forms is selected according to the request, and An assembly of the semiconductor device and the mounting substrate is performed. Thereby, a plurality of mounting forms can be selectively taken with the LSI having the same structure.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
FIGS. 1A and 1B are plan views of an LSI showing a first embodiment of the present invention. FIG. 1A is a layout diagram showing the arrangement of pad portions. FIG. 4 is an enlarged view of a portion C in FIG.
[0014]
This
[0015]
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the structure of the
[0016]
The plurality of
[0017]
In the assembly method of the
[0018]
5A and 5B are plan views showing the connection example of FIG.
[0019]
The
[0020]
As described above, in the assembly method of the first embodiment, the two
[0021]
(Second Embodiment)
FIG. 6 is a plan view of an LSI showing a second embodiment of the present invention.
[0022]
This
[0023]
Each
[0024]
7A and 7B are plan views showing the connection example of FIG.
[0025]
The
[0026]
When there is a request to connect the
[0027]
As described above, in the assembly method according to the second embodiment, the two
[0028]
(Third embodiment)
FIG. 8 is a plan view of an LSI showing a third embodiment of the present invention.
[0029]
This
[0030]
FIG. 9 is a cross-sectional view showing the structure of the
[0031]
The
[0032]
A
[0033]
As described above, the
[0034]
When there is a request to connect the
[0035]
As described above, in the assembly method of the third embodiment, the two
[0036]
In addition, this invention is not limited to the manufacturing method of the said embodiment, A various deformation | transformation is possible.
[0037]
For example, in the
[0038]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the LSI assembly method of the present invention , a requirement among a mounting form by wire connection using the first opening and a mounting form by bump connection using the second opening is required. since to carry out the assembly of the LSI and the mounting base by selecting one of the two implementations in response to, without changing the configuration of the LSI, it is possible to realize a more implementations Become. As a result, LSI development efficiency can be improved and mass production efficiency can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of an LSI showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing a conventional LSI (part 1);
FIG. 3 is a plan view showing a conventional LSI (part 2);
4 is a cross-sectional view showing a
FIG. 5 is a plan view showing a connection example of FIG. 1;
FIG. 6 is a plan view of an LSI showing a second embodiment of the present invention.
7 is a plan view showing a connection example of FIG. 6. FIG.
FIG. 8 is a plan view of an LSI showing a third embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing the
30, 60, 80 LSI
31, 61, 81
45, 105, 108
Claims (6)
前記第1の開口部を用いたワイヤ接続による実装形態および前記第2の開口部を用いたバンプ接続による実装形態のうち、要求に応じて前記2つの実装形態のいずれか一方を選択して前記半導体装置と前記実装基材とのアッセンブリを行うことを特徴とする半導体装置のアッセンブリ方法。 Wires are used for the semiconductor chip, the first connection portion and the second connection portion formed in the common wiring pattern formed on the surface of the semiconductor chip, and the first connection portion and the mounting base material. The wiring pattern and the wiring comprising a first opening used when connecting the second connecting part and a second opening used when connecting the mounting substrate to each other using bumps. Preparing a semiconductor device having a protective film covering the surface of the semiconductor chip on which a pattern is formed ;
Of the mounting form by wire connection using the first opening and the mounting form by bump connection using the second opening, either one of the two mounting forms is selected according to the request, and An assembly method of a semiconductor device, comprising assembling a semiconductor device and the mounting substrate.
前記半導体チップは4辺を備える矩形であり、前記配線パタンは複数形成され、 The semiconductor chip is a rectangle having four sides, and a plurality of the wiring patterns are formed,
前記複数の配線パタンの前記第1の接続部はそれぞれ、前記半導体チップの前記各辺に沿って配置されていることを特徴とする半導体装置のアッセンブリ方法。 The semiconductor device assembly method, wherein the first connection portions of the plurality of wiring patterns are arranged along the sides of the semiconductor chip.
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