JP3936681B2 - Semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体装置、特に基板上に半導体素子の搭載される半導体装置に関する。
【従来の技術】
【0002】
従来このような分野の技術としては、以下の構成の半導体装置がある。
すなわち、ガラスエポキシなどからなる基板上に半導体素子を搭載し、その半導体素子の電極と基板上に形成された内部電極とをワイヤを用いて接続されている。基板の裏面には外部電極用パッドおよびその上には外部電極が形成されている。この外部電極と配線とは基板に形成されたスルーホールを介して接続されている。
このような技術は特開平10−209321号公報に開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記文献に示されるような半導体装置においては、基板の表裏を電気的に接続するためのスルーホールは外部電極用パッドの部分には形成することができない。このため、内部電極の配置される位置によって、スルーホールを形成する位置が制約され、配線の引き回しが困難になるという課題がある。
【0004】
また、半導体素子の大きさにあわせて基板を作らなければならず、基板の汎用性がなく、開発費用が高くなるという課題がある。
また、半導体素子と内部電極との距離が近いため半導体素子を基板に固定する際の接着剤が染み出し、内部電極を汚染してしまうという課題がある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の半導体装置では、第1の表面と、この第1の表面と反対側の第2の表面とを有する基板と、第1の表面上に形成された外部電極パッドと、第2の表面上に形成され、基板の外周辺と実質的に平行に配置される第1の内部電極パッド群と、第1の内部電極パッド群よりも内側に配置される第2の内部電極パッド群と、基板の第2の表面に搭載され、第1あるいは第2の内部電極パッド群と電気的に接続される電極をその表面に備えた半導体素子とを備えた構成としている。
【0006】
また、本願の他の発明によれば、第1の表面と、この第1の表面と反対側の第2の表面とを有する基板と、第1の表面上に形成された外部電極パッドと、第2の表面上に形成された内部電極パッド群と、第2の表面上に搭載され、内部電極パッド群と電気的に接続される電極を有する半導体素子と、半導体素子と前記内部電極パッド群との間に設けられたレジスト層とを有する構成としている。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第1の実施形態について図1〜図4を参照しながら説明する。図1は本発明の半導体装置の断面図、図2は図1に示される半導体装置の基板部分の透視図、図3は図2の部分拡大図、図4は図1の部分拡大図である。
【0008】
図1、図2に示されるように、本実施形態の半導体装置は、基板1の表面にワイヤボンディングパッド2が形成されている。このワイヤボンディングパッド2は、基板1表面に銅箔を貼付け、パターニングすることにより形成される。このワイヤボンディングパッドは図示しない配線を介して基板の表裏を貫通するスルーホール3に接続される。基板1表面のワイヤボンディングパッドを除く領域はレジスト4で覆われている。
【0009】
基板1表面の中央部には、半導体素子5が接着剤6により固定されている。この半導体素子5は、その表面に複数の電極パッド7を有している。半導体素子5の電極パッド7とワイヤボンディングパッド2とは金などからなるワイヤ8により接続される。
半導体素子5、ワイヤ8、ワイヤボンディングパッド2は、樹脂9により封止される。
【0010】
一方、基板1の裏面には外部電極パッド10が形成されている。この外部電極パッド10は基板裏面に形成された配線11、スルーホール3、基板4表面に形成された図示しない配線を介してワイヤボンディングパッド2と電気的に接続される。この外部電極パッド10上には、はんだなどの電極12が形成される。
【0011】
この外部電極パッド10は、基板1の外周辺に沿って列状に形成されている。図2においては、3列に形成されている。第1の実施形態では、この3列に配列された最外周の外部電極により定義される領域、すなわち、図2において破線で囲まれた領域13に対応する基板4表面の領域にワイヤボンディングパッド2が配置されている。
【0012】
その詳細が図3、図4に示される。図3は図1におけるaで囲まれる部分の拡大図である。図4は図2におけるbで囲まれる部分の拡大図である。これらの図では、外部電極パッド10により定義される領域の長さをA、ワイヤボンディングパッド2の長さをBとして示されている。このように、ワイヤボンディングパッド2は、外部電極パッド10により定義される領域に対応する基板1表面の領域内に形成されている。
【0013】
このため、スルーホール3は、外部電極パッド10により定義される領域13と、この領域13の内側に形成されている外部電極パッド10により定義される領域を除く全ての領域に形成することが可能となる。
ワイヤボンディングパッド2を外部電極パッド10により定義される領域に対応させて配置しているため、スルーホール3を形成できる範囲が広がり、配線の引き回しが行いやすくなる。このため、無理な配線を行うことも無くなり、基板の歩留りが向上する。
【0014】
次に、図5〜図7を用いて本発明の第2の実施形態について説明する。
図5は本発明の第2の実施形態における半導体装置における基板を半導体素子搭載面側から見た上面図である。
【0015】
この第2の実施形態では、基板20上にワイヤボンディングパッド21および22が形成されている。ワイヤボンディングパッド21は基板1の外周に沿って形成され、ワイヤボンディングパッド22はワイヤボンディングパッド21の内側に形成される。これらワイヤボンディングパッド21とワイヤボンディングパッド22とはそれぞれ配線23により互いに接続されている。これらワイヤボンディングパッド21、22、配線23は、基板20表面に銅箔を貼付け、パターニングすることにより形成される。
【0016】
このような基板20を用いて製造した半導体装置の例が図6に示される。
図6において、半導体素子25は内側のワイヤボンディングパッド22上にレジスト26を介して搭載されている。この半導体素子25には複数の電極パッド27が形成されていて、この電極パッド27と外側のワイヤボンディングパッド23とがワイヤ28により電気的に接続されている。
【0017】
また、図7では、内側のワイヤボンディングパッド22の内側に半導体素子30が搭載されている。この半導体素子30の電極パッド31と内側のワイヤボンディングパッド22とがワイヤ32により接続される。これにより、ワイヤの長さを必要以上に長くすることなく半導体素子30の電極パッド31をワイヤボンディングパッドに接続することができる。
【0018】
このように、複数列に配置され、互いに電気的に接続されているワイヤボンディングパッド21、22を備えた基板1を用いることにより、半導体素子が大きい場合は外側のワイヤボンディングパッドを用い、半導体素子が小さい場合は内側のワイヤボンディングパッドを利用することができる。
【0019】
これにより、基板の汎用性が向上し、開発コストを削減することが可能となる。
ここで、第2の実施形態においても第1の実施形態と同様に、外部電極パッド10によって定義される領域に対応する基板20表面の領域にワイヤボンディングパッド21、22を配置することが好ましい。このようにワイヤボンディングパッドを配置すると、スルーホール3を形成できる範囲が広がり、配線の引き回しが行いやすくなる。このため、無理な配線を行うことも無くなり、基板の歩留りが向上する。
【0020】
次に、本発明の第3の実施形態について図8〜図9を参照しながら説明する。
図8に示されるように、本実施形態の半導体装置は、基板40の表面にワイヤボンディングパッド41が形成されている。このワイヤボンディングパッド41は、基板40表面に銅箔を貼付け、パターニングすることにより形成される。このワイヤボンディングパッドは図示しない配線を介して基板の表裏を貫通するスルーホール42に接続される。基板40表面のワイヤボンディングパッドを除く領域はレジスト43で覆われている。
【0021】
半導体素子44とワイヤボンディングパッド41との間のレジスト43上には第2のレジスト43’が形成されている。この第2のレジスト43’は、半導体素子を取り囲むように形成される。
基板1表面の中央部には、半導体素子44が接着剤45により固定されている。この半導体素子44は、その表面に複数の電極パッド46を有している。半導体素子44の電極パッド46とワイヤボンディングパッド41とは金などからなるワイヤ47により接続される。
【0022】
半導体素子44、ワイヤ47、ワイヤボンディングパッド41は、樹脂48により封止される。
一方、基板40の裏面には外部電極パッド49が形成されている。この外部電極パッド49は基板裏面に形成された配線、スルーホール42、基板40表面に形成された図示しない配線を介してワイヤボンディングパッド41と電気的に接続される。この外部電極パッド49上には、はんだなどの電極50が形成される。
【0023】
このように、第2のレジスト43’を形成することにより、接着剤45が流れ出したり、染み出したりしてワイヤボンディングパッド41を汚染することがなく、安定したワイヤ47とワイヤボンディングパッド41との接合が得られる。
また、組立工程で、ワイヤボンド前にワイヤボンディングパッド41洗浄工程を入れる必要がないため、工程の簡略化、コスト削減も期待できる。さらに、段差がついているため、ワイヤ47が垂れ下がることによる不良も低減することができる。
【0024】
また、図9に示す半導体装置では、半導体素子44とワイヤボンディングパッド41との間のレジスト43上には第2のレジスト51が形成されている。また、ワイヤボンディングパッド41の外側にも第2のレジスト51が形成されている。これら第2のレジストは封止樹脂48との密着性のよいエポキシ系の樹脂を用いる。
【0025】
一般的にレジストは封止樹脂との密着性がよくない。このため、第2のレジストとして封止樹脂との密着性のよいエポキシ系の樹脂51をレジストとして用いることにより、封止樹脂48と基板40との間の剥離を抑制することができる。
【発明の効果】
【0026】
本発明の第1の実施形態によれば、ワイヤボンディングパッドを外部電極パッドにより定義される領域に対応させて配置しているため、スルーホールを形成できる範囲が広がり、配線の引き回しが行いやすくなる。このため、無理な配線を行うことも無くなり、基板の歩留りが向上する。
【0027】
また、本発明の第2の実施形態によれば、複数列に配置され、互いに電気的に接続されているワイヤボンディングパッドを備えた基板を用いることにより、半導体素子が大きい場合は外側のワイヤボンディングパッドを用い、半導体素子が小さい場合は内側のワイヤボンディングパッドを利用することができる。これにより、基板の汎用性が向上し、開発コストを削減することが可能となる。
【0028】
また、本発明の第3の実施形態によれば、接着剤が流れ出したり、染み出したりしてワイヤボンディングパッドを汚染することがなく、安定したワイヤとワイヤボンディングパッドとの接合が得られる。
【0029】
また、組立工程で、ワイヤボンド前にワイヤボンディングパッド洗浄工程を入れる必要がないため、工程の簡略化、コスト削減も期待できる。さらに、段差がついているため、ワイヤが垂れ下がることによる不良も低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態を示す図である。
【図2】本発明の第1の実施形態を示す図である。
【図3】本発明の第1の実施形態を示す図である。
【図4】本発明の第1の実施形態を示す図である。
【図5】本発明の第2の実施形態を示す図である。
【図6】本発明の第2の実施形態を示す図である。
【図7】本発明の第2の実施形態を示す図である。
【図8】本発明の第3の実施形態を示す図である。
【図9】本発明の第3の実施形態を示す図である。
【符号の説明】
1 基板
2 ワイヤボンディングパッド
3 スルーホール
4 レジスト
5 半導体素子
6 接着剤
7 電極パッド
8 ワイヤ
9 樹脂
10 外部電極パッド
11 配線
12 電極[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to a semiconductor device in which a semiconductor element is mounted on a substrate.
[Prior art]
[0002]
Conventionally, as a technology in such a field, there is a semiconductor device having the following configuration.
That is, a semiconductor element is mounted on a substrate made of glass epoxy or the like, and an electrode of the semiconductor element and an internal electrode formed on the substrate are connected using a wire. An external electrode pad and an external electrode are formed on the back surface of the substrate. The external electrode and the wiring are connected through a through hole formed in the substrate.
Such a technique is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-209321.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the semiconductor device as shown in the above document, a through hole for electrically connecting the front and back of the substrate cannot be formed in the external electrode pad portion. For this reason, the position where the through hole is formed is restricted by the position where the internal electrode is arranged, and there is a problem that it is difficult to route the wiring.
[0004]
Further, there is a problem that the substrate must be made in accordance with the size of the semiconductor element, the substrate is not versatile, and the development cost is high.
Further, since the distance between the semiconductor element and the internal electrode is short, there is a problem that the adhesive for fixing the semiconductor element to the substrate oozes out and contaminates the internal electrode.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, in a semiconductor device of the present invention, a substrate having a first surface, a second surface opposite to the first surface, and an external electrode formed on the first surface A first internal electrode pad group formed on the second surface and disposed substantially parallel to the outer periphery of the substrate; and a second internal electrode pad group disposed on the inner side of the first internal electrode pad group. The internal electrode pad group and a semiconductor element mounted on the second surface of the substrate and having an electrode electrically connected to the first or second internal electrode pad group on the surface are provided. .
[0006]
According to another invention of the present application, a substrate having a first surface, a second surface opposite to the first surface, an external electrode pad formed on the first surface, An internal electrode pad group formed on the second surface; a semiconductor element having an electrode mounted on the second surface and electrically connected to the internal electrode pad group; and the semiconductor element and the internal electrode pad group And a resist layer provided between the two.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is a sectional view of a semiconductor device according to the present invention, FIG. 2 is a perspective view of a substrate portion of the semiconductor device shown in FIG. 1, FIG. 3 is a partially enlarged view of FIG. 2, and FIG. .
[0008]
As shown in FIGS. 1 and 2, in the semiconductor device of this embodiment, a
[0009]
A
The
[0010]
On the other hand,
[0011]
The
[0012]
The details are shown in FIGS. FIG. 3 is an enlarged view of a portion surrounded by a in FIG. FIG. 4 is an enlarged view of a portion surrounded by b in FIG. In these drawings, the length of the region defined by the
[0013]
Therefore, the
Since the
[0014]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 5 is a top view of the substrate in the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention as viewed from the semiconductor element mounting surface side.
[0015]
In the second embodiment,
[0016]
An example of a semiconductor device manufactured using such a
In FIG. 6, the
[0017]
In FIG. 7, the
[0018]
In this way, by using the
[0019]
Thereby, the versatility of the substrate is improved, and the development cost can be reduced.
Here, also in the second embodiment, it is preferable to arrange the
[0020]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 8, in the semiconductor device of this embodiment, a
[0021]
A second resist 43 ′ is formed on the resist 43 between the
A
[0022]
The
On the other hand,
[0023]
In this way, by forming the second resist 43 ′, the adhesive 45 does not flow out or ooze out to contaminate the
In addition, since it is not necessary to insert a
[0024]
In the semiconductor device shown in FIG. 9, a second resist 51 is formed on the resist 43 between the
[0025]
In general, the resist does not have good adhesion to the sealing resin. For this reason, peeling between the sealing
【The invention's effect】
[0026]
According to the first embodiment of the present invention, since the wire bonding pads are arranged so as to correspond to the regions defined by the external electrode pads, the range in which the through holes can be formed is widened, and the wiring can be easily routed. . This eliminates excessive wiring and improves the yield of the substrate.
[0027]
In addition, according to the second embodiment of the present invention, by using a substrate having wire bonding pads arranged in a plurality of rows and electrically connected to each other, the outer wire bonding is performed when the semiconductor element is large. If a pad is used and the semiconductor element is small, an inner wire bonding pad can be used. Thereby, the versatility of the substrate is improved, and the development cost can be reduced.
[0028]
Further, according to the third embodiment of the present invention, a stable bonding between the wire and the wire bonding pad can be obtained without causing the adhesive to flow out or ooze out and contaminate the wire bonding pad.
[0029]
Further, since it is not necessary to perform a wire bonding pad cleaning process before wire bonding in the assembly process, it is possible to expect simplification of the process and cost reduction. Furthermore, since there is a step, defects due to the wire hanging down can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing a third embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing a third embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記第1の表面上に形成され、この基板の外周辺に沿って配置された第1の外部電極パッド群と、前記第1の外部電極パッド群よりも内側に配置された第2の外部電極パッド群と、
前記第2の表面上に形成され、前記基板の外周辺に沿って配置された第1の内部電極パッド群と、前記第1の内部電極パッド群よりも内側に配置された第2の電極パッド群と、
前記基板の前記第2の表面に搭載され、前記第1あるいは第2の内部電極パッド群と電気的に接続される電極をその表面に備えた半導体素子とを備え、
前記複数の第1の内部電極パッド群の全てが、前記第1の外部電極パッド群により前記第1の表面上に規定される第1の領域に対応するように前記第2の表面に規定される第2の領域内に配置され、
前記複数の第2の内部電極パッド群の全てが、前記第2の外部電極パッド群により前記第1の表面上に規定される第3の領域に対応するように前記第2の表面に規定される第4の領域内に配置されることを特徴とする半導体装置。A substrate having a first surface and a second surface opposite the first surface;
A first external electrode pad group formed on the first surface and disposed along the outer periphery of the substrate, and a second external electrode disposed on the inner side of the first external electrode pad group A group of pads;
A first internal electrode pad group formed on the second surface and disposed along the outer periphery of the substrate, and a second electrode pad disposed on the inner side of the first internal electrode pad group Group,
A semiconductor element mounted on the second surface of the substrate and having an electrode electrically connected to the first or second internal electrode pad group on the surface;
All of the plurality of first internal electrode pad groups are defined on the second surface so as to correspond to a first region defined on the first surface by the first external electrode pad group. In the second region,
All of the plurality of second internal electrode pad groups are defined on the second surface so as to correspond to a third region defined on the first surface by the second external electrode pad group. The semiconductor device is arranged in a fourth region.
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