JPH0412538A - 半導体装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体装置に関し、特に、半導体チップの外
部端子とリードとを金属配線で電気的に接続し、これら
を封止体で封止した半導体装置に適用して有効な技術に
関するものである。
部端子とリードとを金属配線で電気的に接続し、これら
を封止体で封止した半導体装置に適用して有効な技術に
関するものである。
半導体チップを保護するために封止体で封止した半導体
装置には、例えばチップキャリア型パッケージで構成し
たものがある。
装置には、例えばチップキャリア型パッケージで構成し
たものがある。
前記チップキャリア型パッケージで構成された半導体装
置は、平面が方形状の例えばセラミックで形成されたベ
ース基板のチップ搭載面上に半導体チップを搭載し、こ
の半導体チップの外部端子(ポンディングパッド)と前
記ベース基板のチップ搭載面上に形成されたインナーリ
ード配線(リード配IIA)とをボンディングワイヤ(
金属配線)で電気的に接続している。この半導体装置は
、前記ベース基板、このベース基板のチップ搭載面上の
周囲に沿って設けられた枠体及び封止用キャップで形成
されるパッケージのキャビティ内部に前記半導体チップ
を封止している。このように、前記半導体装置は、主に
ベース基板、枠体、封止用キャップの夫々で半導体チッ
プ、ボンディングワイヤ及びインナーリード配線を封止
している。
置は、平面が方形状の例えばセラミックで形成されたベ
ース基板のチップ搭載面上に半導体チップを搭載し、こ
の半導体チップの外部端子(ポンディングパッド)と前
記ベース基板のチップ搭載面上に形成されたインナーリ
ード配線(リード配IIA)とをボンディングワイヤ(
金属配線)で電気的に接続している。この半導体装置は
、前記ベース基板、このベース基板のチップ搭載面上の
周囲に沿って設けられた枠体及び封止用キャップで形成
されるパッケージのキャビティ内部に前記半導体チップ
を封止している。このように、前記半導体装置は、主に
ベース基板、枠体、封止用キャップの夫々で半導体チッ
プ、ボンディングワイヤ及びインナーリード配線を封止
している。
前記半導体装置は、前記インナーリード配線と一体に形
成され、かつ電気的に接続された電極端子(アウターリ
ード配線)を設けている。
成され、かつ電気的に接続された電極端子(アウターリ
ード配線)を設けている。
前記インナーリード配線及びアウターリード配線(リー
ド配線)は、例えばベース基板の表面に金(Au)膜又
は銅(Cu)膜を蒸着し、このAu膜又はCu1liを
所定のマスクパターンでパターンニングして形成したメ
タライズ法で形成されている。
ド配線)は、例えばベース基板の表面に金(Au)膜又
は銅(Cu)膜を蒸着し、このAu膜又はCu1liを
所定のマスクパターンでパターンニングして形成したメ
タライズ法で形成されている。
このリード配線は、前記半導体チップの複数の外部端子
の配列に対応して配列され、かつ外部端子と同等又はそ
れに近い本数が設けられる。
の配列に対応して配列され、かつ外部端子と同等又はそ
れに近い本数が設けられる。
前記ボンディングワイヤは、例えば金(Au)又はアル
ミニウム(A1)ワイヤで形成されている。
ミニウム(A1)ワイヤで形成されている。
このボンディングワイヤは1例えば熱圧着に超音波振動
を併用したボンディング法によりボンディングされてい
る。
を併用したボンディング法によりボンディングされてい
る。
この種の半導体装置において、固定電位が印加されるリ
ード配線には1通常バイパスコンデンサが並列に挿入さ
れている。バイパスコンデンサは、半導体装置の半導体
チップの回路動作1例えば出力段回路の動作で発生する
固定電源の電位のゆれを吸収し、回路動作の電源のゆれ
に対するマージンを高めることができる。一般的に、バ
イパスコンデンサは外付素子として半導体装置の外部に
取り付けられている。また、システムボード上での実装
密度を高めるために、バイパスコンデンサは半導体装置
に内蔵されている。この後者のバイパスコンデンサとし
ては、半導体装置のリード配線のインナーリード配線上
に対向させて設ける技術が報告されている。
ード配線には1通常バイパスコンデンサが並列に挿入さ
れている。バイパスコンデンサは、半導体装置の半導体
チップの回路動作1例えば出力段回路の動作で発生する
固定電源の電位のゆれを吸収し、回路動作の電源のゆれ
に対するマージンを高めることができる。一般的に、バ
イパスコンデンサは外付素子として半導体装置の外部に
取り付けられている。また、システムボード上での実装
密度を高めるために、バイパスコンデンサは半導体装置
に内蔵されている。この後者のバイパスコンデンサとし
ては、半導体装置のリード配線のインナーリード配線上
に対向させて設ける技術が報告されている。
この種の半導体装置の例えばクロック信号が印加される
リード配線には終端抵抗素子が設けられている。終端抵
抗素子は、信号の反射を低減し、特性インピーダンスの
マツチング(整合)をとる目的でシステムボード上の信
号配線と半導体装置との接続部分に外付は素子として配
置されている。
リード配線には終端抵抗素子が設けられている。終端抵
抗素子は、信号の反射を低減し、特性インピーダンスの
マツチング(整合)をとる目的でシステムボード上の信
号配線と半導体装置との接続部分に外付は素子として配
置されている。
終端抵抗素子は、通常50又は75[Ω]の抵抗値で形
成される。
成される。
なお、バイパスコンデンサを有する半導体装置について
は、例えば培風館社、超高速化合物半導体デバイス、昭
和61年11月30日発行、第329頁に記載されてい
る。
は、例えば培風館社、超高速化合物半導体デバイス、昭
和61年11月30日発行、第329頁に記載されてい
る。
前記半導体装置に内蔵される電源用リード配線に設けら
れたバイパスコンデンサは、・電源の吸収を充分に行う
には大きな容量値が必要となり、その占有面積が増大す
る。また、バイパスコンデンサは、インナーリード配線
にそれと半導体チップの外部端子とを接続するボンディ
ングワイヤと別のボンディングワイヤを使用して接続さ
れるので。
れたバイパスコンデンサは、・電源の吸収を充分に行う
には大きな容量値が必要となり、その占有面積が増大す
る。また、バイパスコンデンサは、インナーリード配線
にそれと半導体チップの外部端子とを接続するボンディ
ングワイヤと別のボンディングワイヤを使用して接続さ
れるので。
この別のボンディングワイヤの占有面積に相当する分、
半導体装置のパッケージサイズが増大する。
半導体装置のパッケージサイズが増大する。
このため、半導体装置は、外径サイズが増大するので、
システムボード上での実装密度が低下するという問題が
あった。
システムボード上での実装密度が低下するという問題が
あった。
また、前記半導体装置の信号用リート配線にはシステム
ボードの信号配線との接続部分に終端抵抗素子が設けら
れている。ところが、半導体装置の内部において、信号
用リード配線、ボンディングワイヤ、半導体チップの外
部端子の夫々の伝送経路の接続部分は、異種金属接合或
は異なるインピーダンスを有する金属接合であるので、
特性インピーダンス整合がとれない。このため、半導体
装置の内部において、信号の反射が生じ、半導体装置が
誤動作するという問題があった。この問題は、半導体装
置の回路動作が高速になるにつれ、顕著になる。
ボードの信号配線との接続部分に終端抵抗素子が設けら
れている。ところが、半導体装置の内部において、信号
用リード配線、ボンディングワイヤ、半導体チップの外
部端子の夫々の伝送経路の接続部分は、異種金属接合或
は異なるインピーダンスを有する金属接合であるので、
特性インピーダンス整合がとれない。このため、半導体
装置の内部において、信号の反射が生じ、半導体装置が
誤動作するという問題があった。この問題は、半導体装
置の回路動作が高速になるにつれ、顕著になる。
本発明の目的は、半導体チップの外部端子にリードを接
続する半導体装置の小型化を図ることが可能な技術を提
共することにある。
続する半導体装置の小型化を図ることが可能な技術を提
共することにある。
本発明の他の目的は、前記半導体装置において、誤動作
を防止し、電気的信頼性を向上することが可能な技術を
提共することにある。
を防止し、電気的信頼性を向上することが可能な技術を
提共することにある。
本発明の他の目的は、前記半導体装置を実装する電子装
置において、実装密度を向上することが可能な技術を提
供することにある。
置において、実装密度を向上することが可能な技術を提
供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
(1)半導体チップの外部端子とリードとを金属配線で
電気的に接続し、これらを封止体で封止した半導体装置
において、前記金属配線の表面上に誘電体を介在して固
定電位が印加される導体を設ける。この金属配線、誘電
体及び導体は容量素子を構成する。
電気的に接続し、これらを封止体で封止した半導体装置
において、前記金属配線の表面上に誘電体を介在して固
定電位が印加される導体を設ける。この金属配線、誘電
体及び導体は容量素子を構成する。
(2)前記金属配線はボンディングワイヤであり、この
ボンディングワイヤ、その配列方向において隣接する他
のボンディングワイヤの夫々には、夫々独立に誘電体を
介在して同一固定電位が印加される導体を設ける。
ボンディングワイヤ、その配列方向において隣接する他
のボンディングワイヤの夫々には、夫々独立に誘電体を
介在して同一固定電位が印加される導体を設ける。
(3)前記導体は、前記半導体チップに印加される固定
電位、前記リードに印加される固定電位の夫々の固定電
位を印加する。
電位、前記リードに印加される固定電位の夫々の固定電
位を印加する。
上述した手段(1)によれば、電源が印加される電源用
リード配線と接続した金属配線において。
リード配線と接続した金属配線において。
この金属配線を一方の電極、固定電位が印加される導体
を他方の電極とする並列接続のバイパスコンデンサを該
金属配線の占有面積内に形成することができるので、こ
のバイパスコンデンサの占有面積に相当する分、パッケ
ージサイズを縮小し、半導体装置の小型化を図ることが
できる。この結果、この半導体装置を複数個実装基板に
実装する電子装置の実装密度を向上することができる。
を他方の電極とする並列接続のバイパスコンデンサを該
金属配線の占有面積内に形成することができるので、こ
のバイパスコンデンサの占有面積に相当する分、パッケ
ージサイズを縮小し、半導体装置の小型化を図ることが
できる。この結果、この半導体装置を複数個実装基板に
実装する電子装置の実装密度を向上することができる。
上述した手段(2)によれば、隣接するボンディングワ
イヤの導体は、同一固定電位なので、ボンディングワイ
ヤ同志が接触しても短絡することがない。よって、半導
体装置の電気的信頼性を向上することができる。
イヤの導体は、同一固定電位なので、ボンディングワイ
ヤ同志が接触しても短絡することがない。よって、半導
体装置の電気的信頼性を向上することができる。
上述した手段(3)によれば、信号が印加される信号用
リード配線と接続した金属配線において、半導体装置の
リード配線、金属配線、外部端子の夫々の接続部分で、
コンデンサにより特性インピーダンスの整合を行うこと
ができると共に、コンデンサをこの金属配線の占有面積
内に形成することができるので、半導体装置の内部での
特性インピーダンス整合ができ、回路動作の誤動作を防
止して電気的信頼性を向上することができると共に、半
導体装置の小型化を図ることができる。
リード配線と接続した金属配線において、半導体装置の
リード配線、金属配線、外部端子の夫々の接続部分で、
コンデンサにより特性インピーダンスの整合を行うこと
ができると共に、コンデンサをこの金属配線の占有面積
内に形成することができるので、半導体装置の内部での
特性インピーダンス整合ができ、回路動作の誤動作を防
止して電気的信頼性を向上することができると共に、半
導体装置の小型化を図ることができる。
以下、本発明の構成について、半導体チップをチップキ
ャリア型パッケージで封止した半導体装置に本発明を適
用した一実施例とともに説明する。
ャリア型パッケージで封止した半導体装置に本発明を適
用した一実施例とともに説明する。
なお、実施例を説明するための全回において、同一機能
を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は
省略する。
を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は
省略する。
本発明の一実施例である半導体チップをチップキャリア
型パッケージで封止した半導体装置を第1図(電源用リ
ード配線の位置で切断した断面図)及び第2図(信号用
リード配線の位置で切断した断面図)に示す。
型パッケージで封止した半導体装置を第1図(電源用リ
ード配線の位置で切断した断面図)及び第2図(信号用
リード配線の位置で切断した断面図)に示す。
第1図及び第2図に示すように、半導体装置1は、中央
に凹部2Aを設けたベース基板2のチップ搭載面上に導
電膜3を介在して半導体チップ5を実装している。前記
ベース基板2は、平面が方形状の例えばセラミック基板
で構成されている。
に凹部2Aを設けたベース基板2のチップ搭載面上に導
電膜3を介在して半導体チップ5を実装している。前記
ベース基板2は、平面が方形状の例えばセラミック基板
で構成されている。
前記半導体チップ5は、これに限定されないが、平面が
方形状の例えば化合物半導体基板(例えばG a A
s基板)で構成されている。
方形状の例えば化合物半導体基板(例えばG a A
s基板)で構成されている。
前記半導体チップ5の主面(素子形成面)上には、方形
状の各辺に沿って複数の外部端子(ポンディングパッド
)6が配置されている。この外部端子6は半導体チップ
5の内部に形成された素子例えばMESFETの電極と
電気的に接続されている。
状の各辺に沿って複数の外部端子(ポンディングパッド
)6が配置されている。この外部端子6は半導体チップ
5の内部に形成された素子例えばMESFETの電極と
電気的に接続されている。
前記ベース基板2のチップ搭載面上には、複数本のイン
ナーリード配線(リード配線)4Aが形成されている。
ナーリード配線(リード配線)4Aが形成されている。
このインナーリード配線4Aは、前起生導体チップ5の
主面上に形成された複数の外部端子6の配列に対応して
配列され、この外部端子6の配列数と同等又はそれに近
い本数で配列されている。インナーリード配線4Aは、
ボンディングワイヤ(金属配線)7を通して半導体チッ
プ5の外部端子6と電気的に接続されている。
主面上に形成された複数の外部端子6の配列に対応して
配列され、この外部端子6の配列数と同等又はそれに近
い本数で配列されている。インナーリード配線4Aは、
ボンディングワイヤ(金属配線)7を通して半導体チッ
プ5の外部端子6と電気的に接続されている。
前記ベース基板2のインナーリード配線4Aが形成され
ているチップ搭載面上において、このベース基板2の各
辺に沿った周囲には例えばセラミックで構成された枠体
9が設けられている。枠体9は絶縁性の低融点ガラス(
鉛ガラス)8でベース基板2に接着固定されている。こ
の枠体9の上部には、段9aが設けられ、この段9aに
嵌め込むように例えばセラミックで構成された封止体用
キャップ10が設けられている。封止体用キャップ10
は絶縁性の低融点ガラス8で枠体9に接着固定されてい
る。このように、前記半導体装置1はベース基板2、枠
体9、封止体10の夫々で構成されたキャビティ内に半
導体チップ5を封止したチップキャリア型パッケージで
構成されている。
ているチップ搭載面上において、このベース基板2の各
辺に沿った周囲には例えばセラミックで構成された枠体
9が設けられている。枠体9は絶縁性の低融点ガラス(
鉛ガラス)8でベース基板2に接着固定されている。こ
の枠体9の上部には、段9aが設けられ、この段9aに
嵌め込むように例えばセラミックで構成された封止体用
キャップ10が設けられている。封止体用キャップ10
は絶縁性の低融点ガラス8で枠体9に接着固定されてい
る。このように、前記半導体装置1はベース基板2、枠
体9、封止体10の夫々で構成されたキャビティ内に半
導体チップ5を封止したチップキャリア型パッケージで
構成されている。
前記半導体装置1は、パッケージの外側面に沿ってパッ
ケージの底部に達する電極端子(アウターリード配線)
4Bが設けられる。この電極端子4Bは、前記インナー
リード配線4Aと一体に形成され、かつ電気的に接続さ
れている。
ケージの底部に達する電極端子(アウターリード配線)
4Bが設けられる。この電極端子4Bは、前記インナー
リード配線4Aと一体に形成され、かつ電気的に接続さ
れている。
前記インナーリード配線4A及びアウターリード配線4
B(リード配線4)は、ベース基板2の表面上に金(A
u)膜又は銅(Cu)膜を蒸着し、このAu膜又はCu
膜を所定のマスクパターンでパターンニングするメタラ
イズ法で形成されている。
B(リード配線4)は、ベース基板2の表面上に金(A
u)膜又は銅(Cu)膜を蒸着し、このAu膜又はCu
膜を所定のマスクパターンでパターンニングするメタラ
イズ法で形成されている。
前記導電膜3は、同様にメタライズ法で形成され、前記
リード配線4と同−工程又は別工程で形成される。この
導電膜3は、ベース基板2のチップ搭載面の凹部2A内
の実質的に全域、及びチップ搭載面のリード配線4が形
成されている面と同一面であってインナーリード配線4
Aで囲まれた領域内に形成されている。この導電膜3は
、電源用リード配線4から直接供給される基準電位Vs
s例えばO[V]が印加される。
リード配線4と同−工程又は別工程で形成される。この
導電膜3は、ベース基板2のチップ搭載面の凹部2A内
の実質的に全域、及びチップ搭載面のリード配線4が形
成されている面と同一面であってインナーリード配線4
Aで囲まれた領域内に形成されている。この導電膜3は
、電源用リード配線4から直接供給される基準電位Vs
s例えばO[V]が印加される。
前記ボンディングワイヤ7は1例えばAu、CU又はA
lワイヤで形成された金属ワイヤ7aの表面上に誘電体
膜(図示せず)7bを介在して導体7cを設けた3層構
造で構成されている。ボンディングワイヤ7は、インナ
ーリード配線4A、外部端子6の夫々との接続部分を除
き、このインナーリード配線4Aと外部端子6との間が
前記3層構造で構成されている。このボンディングワイ
ヤ7は、第1図に示すように、電源用リード配線4と半
導体チップ5の外部端子6とを金属ワイヤ7aで電気的
に接続すると共に、固定電位が印加されている導体膜3
に導体7Cの一部が接続されている。つまり、ボンディ
ングワイヤ7は、金属ワイヤ7aを一方の電極とし、導
体7Cを他方の電極とし、両者電極間に誘電体7Cを介
在したコンデンサ(バイパスコンデンサ)を構成する。
lワイヤで形成された金属ワイヤ7aの表面上に誘電体
膜(図示せず)7bを介在して導体7cを設けた3層構
造で構成されている。ボンディングワイヤ7は、インナ
ーリード配線4A、外部端子6の夫々との接続部分を除
き、このインナーリード配線4Aと外部端子6との間が
前記3層構造で構成されている。このボンディングワイ
ヤ7は、第1図に示すように、電源用リード配線4と半
導体チップ5の外部端子6とを金属ワイヤ7aで電気的
に接続すると共に、固定電位が印加されている導体膜3
に導体7Cの一部が接続されている。つまり、ボンディ
ングワイヤ7は、金属ワイヤ7aを一方の電極とし、導
体7Cを他方の電極とし、両者電極間に誘電体7Cを介
在したコンデンサ(バイパスコンデンサ)を構成する。
また、このボンディングワイヤ7は、第2図に示すよう
に、信号用リード配線4と半導体チップ5の外部端子6
とを金属ワイヤ7aで電気的に接続すると共に、固定電
位が印加されている導体膜3に導体7Cのリード配線4
側の一端が接続され、半導体チップ5の主面上に配置さ
れた固定電位用の外部端子(6C)に導体7Cの半導体
チップ5側の他端が接続されている。つまり、ボンディ
ングワイヤ7は、等価回路的に、インナーリード配線4
Aと金属ワイヤ7aとの接合部の近傍、金属ワイヤ7a
と半導体チップ5の外部端子6との接合部の近傍の夫々
にコンデンサを構成することができる。前者のコンデン
サを構成する導体7cには電源用リード4から直接供給
される固定電位が支配的に印加され、後者のコンデンサ
を構成する導体7cには半導体チップ5の外部端子6か
ら供給される固定電位が支配的に印加され1両者の固定
電位は導体7Cを介して短絡されている。
に、信号用リード配線4と半導体チップ5の外部端子6
とを金属ワイヤ7aで電気的に接続すると共に、固定電
位が印加されている導体膜3に導体7Cのリード配線4
側の一端が接続され、半導体チップ5の主面上に配置さ
れた固定電位用の外部端子(6C)に導体7Cの半導体
チップ5側の他端が接続されている。つまり、ボンディ
ングワイヤ7は、等価回路的に、インナーリード配線4
Aと金属ワイヤ7aとの接合部の近傍、金属ワイヤ7a
と半導体チップ5の外部端子6との接合部の近傍の夫々
にコンデンサを構成することができる。前者のコンデン
サを構成する導体7cには電源用リード4から直接供給
される固定電位が支配的に印加され、後者のコンデンサ
を構成する導体7cには半導体チップ5の外部端子6か
ら供給される固定電位が支配的に印加され1両者の固定
電位は導体7Cを介して短絡されている。
次に、前記ボンディングワイヤ7の製造方法について、
第3図(ボンディングワイヤの平面図)及び第4図(第
3図のI−1線で切った断面図)を用いて簡単に説明す
る。
第3図(ボンディングワイヤの平面図)及び第4図(第
3図のI−1線で切った断面図)を用いて簡単に説明す
る。
まず、Au、Cu又はA1ワイヤで形成された金属ワイ
ヤ7aの表面上にホトレジスト膜を塗布し、このホトレ
ジスト膜に所定のパターンニングを施してマスクを形成
する。前記ホトレジスト膜は、例えばインナーリード配
線4A、外部端子6の夫々との接続部分に相当する領域
に成存するパターンニングが施される。ボンディングワ
イヤ7は、基本的に同等の長さで形成されるので、前記
マスクは一定のピッチで形成される。
ヤ7aの表面上にホトレジスト膜を塗布し、このホトレ
ジスト膜に所定のパターンニングを施してマスクを形成
する。前記ホトレジスト膜は、例えばインナーリード配
線4A、外部端子6の夫々との接続部分に相当する領域
に成存するパターンニングが施される。ボンディングワ
イヤ7は、基本的に同等の長さで形成されるので、前記
マスクは一定のピッチで形成される。
次に、前記マスク及び露出した金属ワイヤ7aの表面上
に例えば酸化珪素膜又は窒化珪素膜で形成された誘電体
7bをスパッタ法により所定の膜厚まで堆積する。
に例えば酸化珪素膜又は窒化珪素膜で形成された誘電体
7bをスパッタ法により所定の膜厚まで堆積する。
次に、前記誘電体7bの表面上に例えばAu膜又はCu
膜で形成された導体7Cをスパッタ法により所定の膜厚
まで堆積する。
膜で形成された導体7Cをスパッタ法により所定の膜厚
まで堆積する。
次に、リフトオフ法により、有機溶剤で前記マスクを除
去すると共に、このマスク上に堆積された前記誘電体7
b及び導体7Cを除去する。これにより、第3図及び第
4図に示すように、一定ピツチで一部に3層構造(7c
/7b/7a)を有するボンディングワイヤ7を形成す
ることができる6次に、前記ボンディングワイヤ7を使
用して、例えば熱圧着に超音波振動を併用したボンディ
ング、法で半導体チップ5の外部端子6とリード配線4
とを電気的に接続するボンディング方法について簡単に
説明する。
去すると共に、このマスク上に堆積された前記誘電体7
b及び導体7Cを除去する。これにより、第3図及び第
4図に示すように、一定ピツチで一部に3層構造(7c
/7b/7a)を有するボンディングワイヤ7を形成す
ることができる6次に、前記ボンディングワイヤ7を使
用して、例えば熱圧着に超音波振動を併用したボンディ
ング、法で半導体チップ5の外部端子6とリード配線4
とを電気的に接続するボンディング方法について簡単に
説明する。
前記ボンディングワイヤ7は、前述のように、金属ワイ
ヤ7aの細い部分と、この金属ワイヤ7aの表面上に誘
電体7bを介在して導体7Cを設けた3層構造の太い部
分とで構成されているので、ボンディングの際に、第7
図(正面図)、第8図及び第9図(第7図の右側面図)
に示す超音波圧着用治具20と第10図(正面図)、第
11図及び第12図(第10図の左側面図)に示す押え
治具21とを使用する。
ヤ7aの細い部分と、この金属ワイヤ7aの表面上に誘
電体7bを介在して導体7Cを設けた3層構造の太い部
分とで構成されているので、ボンディングの際に、第7
図(正面図)、第8図及び第9図(第7図の右側面図)
に示す超音波圧着用治具20と第10図(正面図)、第
11図及び第12図(第10図の左側面図)に示す押え
治具21とを使用する。
前記超音波圧着用治具20は、第7図、第8図及び第9
図に示すように、本体20Aと可動部材20Bとで構成
されている1本体20A、可動部材20Bの夫々には、
ボンディングワイヤ7を上から押さえて固定する同一形
状の段25が設けられている。この超音波圧着用治具2
0は、第8図(細い部分を固定する)及び第9図(太い
部分を固定する)に示すように、可動部材20Bがボン
ディングワイヤ7の断面形状(細い部分と太い部分)に
応じて、可動するように構成されている。
図に示すように、本体20Aと可動部材20Bとで構成
されている1本体20A、可動部材20Bの夫々には、
ボンディングワイヤ7を上から押さえて固定する同一形
状の段25が設けられている。この超音波圧着用治具2
0は、第8図(細い部分を固定する)及び第9図(太い
部分を固定する)に示すように、可動部材20Bがボン
ディングワイヤ7の断面形状(細い部分と太い部分)に
応じて、可動するように構成されている。
前記押さえ治具21は、第10図、第11図及び第12
図に示すように、本体21Aと可動部材21Bとで構成
されている。可動部材21Bには、ボンディングワイヤ
7の断面形状に応じて、本体21Aに固定できるように
、前記超音波圧着用治具20と同一形状の段25が設け
られている。この押え治具21は、ボンディングワイヤ
7の断面形状に応じて、第11図に示す細い場合及び第
12図に示す太い場合のように前記可動部21Bが可動
するように構成されている。
図に示すように、本体21Aと可動部材21Bとで構成
されている。可動部材21Bには、ボンディングワイヤ
7の断面形状に応じて、本体21Aに固定できるように
、前記超音波圧着用治具20と同一形状の段25が設け
られている。この押え治具21は、ボンディングワイヤ
7の断面形状に応じて、第11図に示す細い場合及び第
12図に示す太い場合のように前記可動部21Bが可動
するように構成されている。
このように構成された超音波圧着用治具20及び押さえ
治具21を使用して、ボンディングワイヤ7のボンディ
ング方法を第5図及び第6図(第2図の要部断面図)に
示す。
治具21を使用して、ボンディングワイヤ7のボンディ
ング方法を第5図及び第6図(第2図の要部断面図)に
示す。
まず、第5図に示すように、超音波圧着用治具20でボ
ンディングワイヤ7の金属ワイヤ7aと半導体チップ5
の外部端子6とを圧着接続する。この時、金属ワイヤ7
aは第8図に示すように超音波圧着用治具20の段25
で固定される。また、ボンディングワイヤ7は第5図及
び第11図に示すように金属ワイヤ7aの部分で押え治
具21に固定されている。
ンディングワイヤ7の金属ワイヤ7aと半導体チップ5
の外部端子6とを圧着接続する。この時、金属ワイヤ7
aは第8図に示すように超音波圧着用治具20の段25
で固定される。また、ボンディングワイヤ7は第5図及
び第11図に示すように金属ワイヤ7aの部分で押え治
具21に固定されている。
次に、第6図に示すように、超音波圧着用治具20でボ
ンディングワイヤ7の導体7cと半導体チップ5の固定
電位用の外部端子(6c)とを圧着接続する。この時、
導体7Cは第9図に示すように超音波圧着用治具20の
段25で固定される。また。
ンディングワイヤ7の導体7cと半導体チップ5の固定
電位用の外部端子(6c)とを圧着接続する。この時、
導体7Cは第9図に示すように超音波圧着用治具20の
段25で固定される。また。
ボンディングワイヤ7は第6図及び第12図に示すよう
に導体7cの部分で押え治具21に固定されている。
に導体7cの部分で押え治具21に固定されている。
次に、図示していないが、信号用リード配線4とボンデ
ィングワイヤ7とを前述の外部端子6とボンディングワ
イヤ7とを接続した方法で同様に接続する。このように
、ボンディングすることにより、第2図に示すように、
信号用リード配線4と半導体チップ5の外部端子6とを
金属ワイヤ7aで電気的に接続し、固定電位が印加され
ている導体膜3に導体7Cの一端を接続し、固定電位用
の外部端子(6C)に導体7Cの他端を接続することが
できる。尚、ここでは、信号用リード配線4の接続方法
を例にして説明したが、電源用リード配線4も同様にし
て接続する。但し、電源用リード配線4の場合、ボンデ
ィングワイヤ7の導体7Cと半導体チップ5の固定電位
用の外部端子(6a)とは接続してもしなくともよい。
ィングワイヤ7とを前述の外部端子6とボンディングワ
イヤ7とを接続した方法で同様に接続する。このように
、ボンディングすることにより、第2図に示すように、
信号用リード配線4と半導体チップ5の外部端子6とを
金属ワイヤ7aで電気的に接続し、固定電位が印加され
ている導体膜3に導体7Cの一端を接続し、固定電位用
の外部端子(6C)に導体7Cの他端を接続することが
できる。尚、ここでは、信号用リード配線4の接続方法
を例にして説明したが、電源用リード配線4も同様にし
て接続する。但し、電源用リード配線4の場合、ボンデ
ィングワイヤ7の導体7Cと半導体チップ5の固定電位
用の外部端子(6a)とは接続してもしなくともよい。
このように、半導体チップ5の外部端子6とリード配線
4(インナーリード配線4A)とを金属ワイヤ(金属配
線)7aで電気的に接続し、これらを封止体で封止した
半導体装[1において、前記金属ワイヤ7aの表面上に
誘電体7bを介在して固定電位が印加される導体7Cを
設ける。この構成により、電源が印加される電源用リー
ド配線4と接続した金属配線7aにおいて、この金属配
線7aを一方の電極、固定電位が印加される導体7Cを
他方の電極とする並列接続のバイパスコンデンサを該金
属配線7aの占有面積内に形成することができるので、
このバイパスコンデンサの占有面積に相当する分、パッ
ケージサイズを縮小し、半導体装Iffの小型化を図る
ことができる。特に、コンデンサは金属配線7aを一方
の電極としたので、コンデンサの一方の電極とそれ自体
である金属配線7aとを接続する領域をなくすことがで
き。
4(インナーリード配線4A)とを金属ワイヤ(金属配
線)7aで電気的に接続し、これらを封止体で封止した
半導体装[1において、前記金属ワイヤ7aの表面上に
誘電体7bを介在して固定電位が印加される導体7Cを
設ける。この構成により、電源が印加される電源用リー
ド配線4と接続した金属配線7aにおいて、この金属配
線7aを一方の電極、固定電位が印加される導体7Cを
他方の電極とする並列接続のバイパスコンデンサを該金
属配線7aの占有面積内に形成することができるので、
このバイパスコンデンサの占有面積に相当する分、パッ
ケージサイズを縮小し、半導体装Iffの小型化を図る
ことができる。特に、コンデンサは金属配線7aを一方
の電極としたので、コンデンサの一方の電極とそれ自体
である金属配線7aとを接続する領域をなくすことがで
き。
この領域に相当する分、半導体装置1の大幅な小型化を
図れる。さらに、コンデンサの金属配線7aを一方の電
極として兼用し、一方の電極とそれ自体である金属配線
7aとの接続部品をなくすことができるので、部品点数
を低減し、半導体装置工の大幅な小型化を図れる。よっ
て、半導体装置工を複数個実装基板(例えばシステムボ
ード)に実装する電子装置の実装密度を向上することが
できる。
図れる。さらに、コンデンサの金属配線7aを一方の電
極として兼用し、一方の電極とそれ自体である金属配線
7aとの接続部品をなくすことができるので、部品点数
を低減し、半導体装置工の大幅な小型化を図れる。よっ
て、半導体装置工を複数個実装基板(例えばシステムボ
ード)に実装する電子装置の実装密度を向上することが
できる。
また、信号が印加される信号用リード配線4と接続する
ボンディングワイヤ7において、ボンディングワイヤ7
の導体7Cは、リード配線4側の固定電位に接続される
と共に、半導体チップ5側の固定電位用の外部端子6C
の固定電位に接続される。この構成により、半導体装置
1の内部のリード配線4と金属配線7aとの接合部近傍
、金属配線7aと外部端子6との接合部近傍に夫々等価
的にコンデンサを挿入し、夫々の接合部での信号の反射
を低減し、特性インピーダンスを整合できると共に、コ
ンデンサを金属配線7aの占有面積内に形成することが
できるので、コンデンサの占有面積を増加することなく
、金属配線7aのインピーダンスと前記信号配線の特性
インピーダンスとを整合することができ、異種接合部で
の信号の反射を低減することができる。よって、半導体
装置1に搭載された半導体チップ5の回路の誤動作を防
止して、電気的信頼性を向上することができると共に、
コンデンサに相当する分、半導体装置1の小型化を図る
ことができる。
ボンディングワイヤ7において、ボンディングワイヤ7
の導体7Cは、リード配線4側の固定電位に接続される
と共に、半導体チップ5側の固定電位用の外部端子6C
の固定電位に接続される。この構成により、半導体装置
1の内部のリード配線4と金属配線7aとの接合部近傍
、金属配線7aと外部端子6との接合部近傍に夫々等価
的にコンデンサを挿入し、夫々の接合部での信号の反射
を低減し、特性インピーダンスを整合できると共に、コ
ンデンサを金属配線7aの占有面積内に形成することが
できるので、コンデンサの占有面積を増加することなく
、金属配線7aのインピーダンスと前記信号配線の特性
インピーダンスとを整合することができ、異種接合部で
の信号の反射を低減することができる。よって、半導体
装置1に搭載された半導体チップ5の回路の誤動作を防
止して、電気的信頼性を向上することができると共に、
コンデンサに相当する分、半導体装置1の小型化を図る
ことができる。
また、前記ボンディングワイヤ7は、このボンディング
ワイヤ7、その配列方向において隣接する他のボンディ
ングワイヤ7の夫々に、夫々独立に誘電体7bを介在し
て同一固定電位が印加される導体7cを設けているので
、隣接するボンディングワイヤ7の導体7C同志が接触
しても短絡することかない。よって、半導体装置1の電
気的信頼性を向上することができる。
ワイヤ7、その配列方向において隣接する他のボンディ
ングワイヤ7の夫々に、夫々独立に誘電体7bを介在し
て同一固定電位が印加される導体7cを設けているので
、隣接するボンディングワイヤ7の導体7C同志が接触
しても短絡することかない。よって、半導体装置1の電
気的信頼性を向上することができる。
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に
基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限
定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲にお
いて種々変更可能であることは勿論である。
基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限
定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲にお
いて種々変更可能であることは勿論である。
例えば、本発明は、単結晶珪素基板で形成された半導体
チップの外部端子とインナーリードとをボンディングワ
イヤで接続するレジンモールド型半導体装置に適用でき
る。
チップの外部端子とインナーリードとをボンディングワ
イヤで接続するレジンモールド型半導体装置に適用でき
る。
また、本発明は、半導体チップの外部端子とリード配線
とをバンプ電極(突起電極)で接続するフリップチップ
ボンディング方式の半導体装置に適用できる。この場合
、コンデンサは、前記バンプ電極を一方の電極として構
成される。
とをバンプ電極(突起電極)で接続するフリップチップ
ボンディング方式の半導体装置に適用できる。この場合
、コンデンサは、前記バンプ電極を一方の電極として構
成される。
本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりであ
る。
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりであ
る。
半導体装置の小型化を図ることができる。
また、前記半導体装置を複数個実装する電子装置の実装
密度を向上することができる。
密度を向上することができる。
また、前記半導体装置の誤動作を防止することができ、
電気的信頼性を向上することができる。
電気的信頼性を向上することができる。
第1図は、本発明の一実施例であるチップキャリア型パ
ッケージで構成された半導体装置の電源が印加される電
源用リード配線の位置で切った断面図。 第2図は、前記半導体装置の信号が印加される信号用リ
ード配線の位置で切った断面図、第3図は、ボンディン
グワイヤの平面図、第4図は、第3図の1−1線で切っ
た断面図。 第5図及び第6図は、第2図の要部断面図、第7図は、
超音波圧着用治具の平面図。 第8図及び第9図は、第7図の右側面図、第10図は、
押え治具の平面図。 第11図及び第12図は、第1O図の左側面図である。 図中、1・・・半導体装置、2・・・ベース基板、3・
・・導体膜、4・・・リード配線、5・・・半導体チッ
プ、6・・・外部端子、6c・・・固定電位用の外部端
子、7・・・ボンディングワイヤ、7a・・・金属ワイ
ヤ、7b・・・誘電体、7c・・・導体、10・・・封
止体、 20・・・超音波圧着用治具、21・・・押え
治具である。
ッケージで構成された半導体装置の電源が印加される電
源用リード配線の位置で切った断面図。 第2図は、前記半導体装置の信号が印加される信号用リ
ード配線の位置で切った断面図、第3図は、ボンディン
グワイヤの平面図、第4図は、第3図の1−1線で切っ
た断面図。 第5図及び第6図は、第2図の要部断面図、第7図は、
超音波圧着用治具の平面図。 第8図及び第9図は、第7図の右側面図、第10図は、
押え治具の平面図。 第11図及び第12図は、第1O図の左側面図である。 図中、1・・・半導体装置、2・・・ベース基板、3・
・・導体膜、4・・・リード配線、5・・・半導体チッ
プ、6・・・外部端子、6c・・・固定電位用の外部端
子、7・・・ボンディングワイヤ、7a・・・金属ワイ
ヤ、7b・・・誘電体、7c・・・導体、10・・・封
止体、 20・・・超音波圧着用治具、21・・・押え
治具である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、半導体チップの外部端子とリードとを金属配線で電
気的に接続し、これらを封止体で封止した半導体装置に
おいて、前記金属配線の表面上に誘電体を介在して固定
電位が印加される導体を設けたことを特徴とする半導体
装置。 2、前記金属配線はボンディングワイヤであり、このボ
ンディングワイヤ、その配列方向において隣接する他の
ボンディングワイヤの夫々には、夫々独立に誘電体を介
在して同一固定電位が印加される導体を設けたことを特
徴とする請求項1に記載の半導体装置。 3、前記金属配線は前記外部端子、リードの夫々との接
続部分を除き、大半を前記導体で覆われ、この金属配線
、前記誘電体、導体の夫々は容量素子を構成することを
特徴とする請求項1又は請求項2に記載の半導体装置。 4、前記導体は、前記半導体チップに印加される固定電
位、前記リードに印加される固定電位の夫々の固定電位
を印加することを特徴とする請求項1乃至請求項3に記
載の夫々の半導体装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2111808A JPH0412538A (ja) | 1990-05-01 | 1990-05-01 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2111808A JPH0412538A (ja) | 1990-05-01 | 1990-05-01 | 半導体装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0412538A true JPH0412538A (ja) | 1992-01-17 |
Family
ID=14570678
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2111808A Pending JPH0412538A (ja) | 1990-05-01 | 1990-05-01 | 半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0412538A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7455440B2 (en) | 2002-09-17 | 2008-11-25 | Yamaha Corporation | Electronic device, panel structure thereof and method of mounting indicator therein |
JP2016524338A (ja) * | 2013-07-03 | 2016-08-12 | ローゼンベルガー ホーフフレクベンツテクニーク ゲーエムベーハー ウント ツェーオー カーゲー | 低電磁干渉配線を有するダイパッケージ |
JP2016524337A (ja) * | 2013-07-03 | 2016-08-12 | ローゼンベルガー ホーフフレクベンツテクニーク ゲーエムベーハー ウント ツェーオー カーゲー | 選択的に修正された電気的特性を持つリード線を有する電子機器 |
WO2019236551A3 (en) * | 2018-06-04 | 2020-01-16 | Meinhold Mitchell W | Apparatus and method for wire preparation |
-
1990
- 1990-05-01 JP JP2111808A patent/JPH0412538A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7455440B2 (en) | 2002-09-17 | 2008-11-25 | Yamaha Corporation | Electronic device, panel structure thereof and method of mounting indicator therein |
JP2016524338A (ja) * | 2013-07-03 | 2016-08-12 | ローゼンベルガー ホーフフレクベンツテクニーク ゲーエムベーハー ウント ツェーオー カーゲー | 低電磁干渉配線を有するダイパッケージ |
JP2016524337A (ja) * | 2013-07-03 | 2016-08-12 | ローゼンベルガー ホーフフレクベンツテクニーク ゲーエムベーハー ウント ツェーオー カーゲー | 選択的に修正された電気的特性を持つリード線を有する電子機器 |
WO2019236551A3 (en) * | 2018-06-04 | 2020-01-16 | Meinhold Mitchell W | Apparatus and method for wire preparation |
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