JPH0595015A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPH0595015A
JPH0595015A JP25383391A JP25383391A JPH0595015A JP H0595015 A JPH0595015 A JP H0595015A JP 25383391 A JP25383391 A JP 25383391A JP 25383391 A JP25383391 A JP 25383391A JP H0595015 A JPH0595015 A JP H0595015A
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wiring pattern
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lead
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孝司 宮本
Hitoshi Fujimoto
仁士 藤本
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明は、同じ大きさのパッケージ内によ
り大きい半導体チップを収納可能で、また半導体チップ
の設計上の自由度を増すことのできる半導体装置を得る
ことを目的とする。 【構成】 この発明では、半導体チップ７の中央によっ
た内側に設けられた複数の電極パッド８をふさがないよ
うに設けられた開口部９が形成された、半導体チップ７
および各インナーリード５ａ上にまたがって広がる絶縁
テープ３を設け、この絶縁テープ３の上面に配線パター
ン１を形成し、配線パターン１の内端と電極パッド８と
は金属細線６で、また配線パターン１の外端とインナー
リード５ａはバンプ４等のインナーリード接続手段でそ
れぞれ電気的に接続した。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、樹脂等からなるパッ
ケージ内に半導体チップが収納された半導体装置、特に
その内部構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図９は従来のこの種の半導体装置を示す
斜視図であり、内部構造を示すために一部が破断して示
されている。また図１０は図９の内部構造の一部を拡大
して示した斜視図である。図示された半導体装置はワイ
ヤーボンディング方式およびトランスファーモールド方
式により形成されたものである。半導体チップ７はダイ
パッド１２上にダイボンドされている。ダイパッド１２
は各リード５とリードフレームとして一体に形成される
ものである。半導体チップ７の上面の周縁には複数の電
極パッド８が設けられている。また、半導体チップ７に
向かって周囲から複数のリード５の各インナーリード５
ａが延びている。半導体チップ７上の各電極パッド８は
金属細線６によって、それぞれ予め定められたインナー
リード５ａに電気的に接続されている。そして、各リー
ド５のアウターリード５ｂを外部に露出するようにし
て、半導体チップ７はエポキシ樹脂等からなるパッケー
ジ１０により封止されている。
【０００３】ワイヤーボンディング方式では、金属細線
６として一般にφ２５μｍ〜φ３０μｍのＡｕワイヤが
使用される。この金属細線６はキャピラリ(図示せず)と
いうボンディングツールを貫通しており、さらにワイヤ
ーボンディングを行うためのキャピラリ先端にある金属
細線６の先端は球状に溶融されている。
【０００４】ワイヤーボンディング時には、金属細線６
の球状の部分を半導体チップ７上の電極パッド８にキャ
ピラリで押し付け、超音波をかけることにより接合が行
われ、その後、金属細線６を繰り出しながら予め定めら
れた形状の軌跡でキャピラリを移動させることによりル
ープを形成する。そして、この金属細線６を接続すべき
インナーリード５ａへ押し付け、超音波をかけることに
より金属細線６を接合することで、１本の金属細線６の
分のワイヤーボンディング工程が終了する。
【０００５】このような順番でワイヤーボンディング工
程が行われ、半導体チップ７の各電極パッド８と各イン
ナーリード５ａとの間の必要な電気的接続が完了する
と、トランスファーモールド方式によりエポキシ樹脂等
を使用した樹脂封止が行われパッケージ１０が形成され
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の半導体装置は以
上のように構成されていたが、インナーリードの引き回
しを半導体チップの周囲で行う必要がある、さらに金属
細線をループ状に形成する必要がある等のために、パッ
ケージと半導体チップの間に、これらのためのスペース
を設けておく必要があった。さらに、半導体チップ上の
電極パッドも金属細線が他の部分に接触してシュート等
を起さないように、半導体パッドの周縁に設ける必要が
あった。このように従来の半導体装置においては、様々
な制約条件があり、パッケージに対する半導体チップの
大きさを大きくすることが困難であった。しかしなが
ら、近年のＩＣデバイスの高集積化および高機能化に伴
い、半導体チップはより大きなものになってきている。
一方、電子機器は小型化および薄型化が進み、これによ
りパッケージは逆に小型のものが要求されている。この
ように半導体チップは大型化し、パッケージは小型化す
るという相反する方向にあり、従来のワイヤーボンディ
ングの技術を使用して製造された半導体装置では対応で
きなくなっているという課題があった。
【０００７】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、同じ大きさのパッケージに、よ
り大型の半導体チップを収納することができる半導体装
置を得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的に鑑み、この
発明は、アウターリードを外部に露出させて半導体チッ
プがパッケージ内に収納された半導体装置であって、中
央側に複数の電極パッドが形成された上面を有する半導
体チップと、それぞれ半導体チップに向かってこれの外
側から延び、半導体チップの上面と同じ高さにあるイン
ナーリード、およびパッケージの外部に露出して外部装
置と電気的に接続される、インナーリードと一続きにな
ったアウターリードからなる複数のリードと、中央に半
導体チップの電極パッドを受け入れる開口部を設け、半
導体チップの上面および各インナーリード上にまたがっ
て広がりこれらに接着された下面、およびそれぞれ外周
側から開口部に向かって延びた外端と内端を有する複数
の配線パターンが形成された上面を有する絶縁テープ
と、この絶縁テープの上面の各配線パターンの外端と下
面側のそれぞれの対応するインナーリードとを接続する
インナーリード接続手段と、半導体チップ上の各電極パ
ッドと絶縁テープ上の対応するそれぞれの配線パターン
の内端を電気的に接続する金属細線と、各リードのアウ
ターリードを外部に露出させて各部分を収納したパッケ
ージと、を備えた半導体装置にある。
【０００９】
【作用】この発明に係る半導体装置では、半導体チップ
の中央によった内側に設けられた電極パッドをふさがな
いように開口部が形成された、半導体チップおよび各イ
ンナーリード上にまたがって広がる絶縁テープを設け、
この絶縁テープの上面に配線パターンを形成し、配線パ
ターンの内端と電極パッドとは金属細線で、配線パター
ンの外端とインナーリードはバンプ等のインナーリード
接続手段でそれぞれ電気的に接続するようにした。これ
により実質的にインナーリードは半導体チップ上で引き
回されるため、同じ大きさのパッケージ内に、より大き
い半導体チップを収納することを可能にする。また、Ｔ
ＡＢ(tape automated bonding)方式のものに比べてより
強い強度を持ったアウターリードとなる。また、電極パ
ッド側の接続に関してもワイヤーボンディングを行うた
め、ＴＡＢ方式のものに比べて接続に関する自由度が向
上する。さらに半導体チップ上の電極パッドの設置位置
に関しても、半導体チップの周縁以外の内側の部分であ
れば所望の部分に設置可能であり、半導体チップの設計
の際の制約がより少なくなる。
【００１０】
【実施例】以下、この発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。図１はこの発明の一実施例による半導体装
置で使用される絶縁テープを示す斜視図、図２は図１の
絶縁テープのII−II線に沿った断面図である。絶縁テー
プ３上には複数の配線パターン１が形成されている。絶
縁テープ３は例えばポリイミド等で形成されたものであ
り、また配線パターン１は例えば銅(Ｃｕ)箔等からなる
導電性の金属膜である。各配線パターン１の外側端に形
成されたこの配線パターン１および絶縁テープ３を共に
貫通する貫通穴(２)は、配線パターン１と絶縁テープ３
の下面に沿って延びる後述するインナーリード５ａ(図
３および図４参照)との接続を行うためのものである。
絶縁テープ３の中央の開口部９は、各配線パターン１と
後述する半導体チップ７上の各電極パッド８との間の電
気的接続を行うためのものである。
【００１１】また、図３には図１の絶縁テープを使用し
たこの発明の一実施例による半導体装置の内部構造を示
す斜視図、図４には図３のIV−IV線に沿った断面図を示
す。図３および図４において、ダイパッド１２上にダイ
ボンドされた半導体チップ７は大型の半導体チップであ
り、上面の周縁を除く内側の部分に複数の電極パッド８
が設けられている。ダイパッド１２は半導体チップ７の
上面が各リード５のインナーリード５ａと同じ高さにな
るように、インナーリード５ａに対して沈められてい
る。図１および図２に示された絶縁テープ３は、半導体
チップ７およびインナーリード５ａ上に例えば接着剤
(図示せず)により接着されている。接着された絶縁テー
プ３の開口部９に現れた各電極パッド８と対応する配線
パターン１の内端とはワイヤーボンディングによって金
属細線６によりそれぞれ電気的に接続されている。ま
た、絶縁テープ３の上面の各配線パターン１と下面に接
着されたインナーリード５ａは、配線パターン１の外端
の貫通穴２に設けられたバンプ４により電気的に接続さ
れている。そして各リード５のアウターリード５ｂを外
部に露出するように全体がエポキシ樹脂等からなる図４
に破線で示すパッケージ１０により樹脂封止されてい
る。
【００１２】製造工程に従ってその構成をいま一度説明
すると、まず半導体チップ７がダイパッド１２上にダイ
ボンドされる。一方、絶縁テープ３の各貫通穴２には、
配線パターン１とインナーリード５ａとの電気的接続を
行うためのバンプ４が設けられる。このバンプ４は配線
パターン１と同材質のもので形成されている。そして、
半導体チップ７およびインナーリード５ａの上に、バン
プ４が設けられた絶縁テープ３が張り付けられる。その
後、各バンプ４とインナーリード５ａを熱圧着により接
合し、絶縁テープ３上の各配線パターン１と対応するイ
ンナーリード５ａとの電気的接続を行う。さらに、これ
らの配線パターン１の内側端と半導体チップ７上の予め
定められた電極パッド８との間の電気的接続を行うため
に、例えば金(Ａｕ)ワイヤからなる金属細線６によりワ
イヤーボンディングが行われる。そして、各アウターリ
ード５ａを外部に露出するようにして樹脂封止を行い、
パッケージ１０が形成される。
【００１３】これによりパッケージ１０内においてリー
ドは実質的に絶縁テープ３を介して半導体チップ７上で
引き回されることになり、同じ大きさのパッケージ１０
内に、より大きい半導体チップ７を収納することを可能
にする。また、絶縁テープ３に続く外側のリードはリー
ドフレームによる強度の強いリード５を使用しているた
め、従来のＴＡＢ方式だけを使用したものに比べてより
強い強度を持ったアウターリードとなる。また、電極パ
ッド８側の電気的接続に関してもワイヤーボンディング
を行うため、ＴＡＢ方式のものに比べて接続に関する自
由度が向上する。さらに半導体チップ７上の電極パッド
８の設置位置に関しても、半導体チップ７の周縁以外の
内側の部分であれば所望の部分に設置可能であり、半導
体チップ７の設計の際の制約がより少なくなる。
【００１４】なお、上記実施例では絶縁テープ３の材料
としてポリイミドを使用したが、３００゜Ｃ程度の耐熱
性がある絶縁性のテープ材料であればよい。また、絶縁
テープ３上の配線パターン１として銅(Ｃｕ)箔のものを
示したが、これは配線パターン１の内端側のワイヤーボ
ンディングおよび外端側のバンプ４による接続が可能な
導電性材料であればよい。さらにバンプ４の材料も配線
パターン１と同じ材料としたが、配線パターン１とイン
ナーリード５ａを接合できる導電性材料であればよい。
さらに上記実施例では、貫通穴２とバンプ４がインナー
リード接続手段を構成し、バンプ４を熱圧着することに
より絶縁テープ３の表側の各配線パターン１と裏側に接
着されたインナーリード５ａをそれぞれ電気的に接続し
ていたが、他の実施例を以下に示す。
【００１５】図５はこの発明の別の実施例による半導体
装置の内部構造を示す斜視図、図６は図５のVI−VI線に
沿った断面図である。この実施例では絶縁テープ３の上
面に配線パターン１ａが形成されると共に下面には裏面
配線パターン１３が形成され、貫通穴２にはこれらを電
気的に接続するように導電性接着剤１４が充填されてい
る。そして裏面配線パターン１３とインナーリード５ａ
が直接接合されている。その他の部分は上記実施例と同
じであり、この実施例においても上記実施例と同様な効
果が得られる。
【００１６】また図７はこの発明のさらに別の実施例に
よる半導体装置の内部構造を示す斜視図、図８は図７の
VIII−VIII線に沿った断面図である。この実施例では、
絶縁テープ３の上面に形成された各配線パターン１ｂが
絶縁テープ３の外縁を越えてインナーリード５ａ上に延
びている延長部１００を含んでおり、この延長部１００
がインナーリード５ａに直接接合されている。従って貫
通穴２は形成されていない。その他の部分は上記実施例
と同じであり、この実施例においても上記実施例と同様
な効果が得られる。
【００１７】さらに上記各実施例においては、半導体チ
ップ７をダイパッド１２上に固定したものを示したが、
これは半導体チップ７が絶縁テープ３だけに接着剤(図
示せず)により固定されただけの場合、すなわちダイパ
ッド１２のないリード５だけのリードフレームを使用し
た場合も同様の効果が得られる。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、この発明に係る半
導体装置においては、半導体チップ上の中央によった内
側に設けられた複数の電極パッドと、この半導体チップ
の周囲に設けられた各インナーリードとの電気的接続
を、半導体チップおよび各インナーリード上にまたがっ
て広がる絶縁テープの上面に形成された配線パターンお
よびワイヤーボンディングにより形成された金属細線を
介して行うようにしたので、実質的にインナーリードは
半導体チップ上で引き回されるため、同じ大きさのパッ
ケージ内に、より大きい半導体チップを収納することを
可能にする等の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例による半導体装置で使用さ
れる絶縁テープを示す斜視図である。
【図２】図１のII−II線に沿った断面図である。
【図３】図１の絶縁テープを使用したこの発明の一実施
例による半導体装置の内部構造を示す斜視図である。
【図４】図３のIV−IV線に沿った断面図である。
【図５】この発明の別の実施例による半導体装置の内部
構造を示す斜視図である。
【図６】図５のVI−VI線に沿った断面図である。
【図７】この発明のさらに別の実施例による半導体装置
の内部構造を示す斜視図である。
【図８】図７のVIII−VIII線に沿った断面図である。
【図９】従来のこの種の半導体装置の内部構造を示す破
断斜視図である。
【図１０】図９の半導体装置の内部構造の一部を拡大し
てした斜視図である。
【符号の説明】
１ 配線パターン １ａ 配線パターン １ｂ 配線パターン ２ 貫通穴 ３ 絶縁テープ ４ バンプ ５ リード ５ａ インナーリード ５ｂ アウターリード ６ 金属細線 ７ 半導体チップ ８ 電極パッド ９ 開口部 １０ パッケージ １２ ダイパッド １３ 裏面配線パターン １４ 導電性接着剤 １００ 延長部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 アウターリードを外部に露出させて半導
    体チップがパッケージ内に収納された半導体装置であっ
    て、 中央側に複数の電極パッドが形成された上面を有する半
    導体チップと、 それぞれ上記半導体チップに向かってこれの外側から延
    び、上記半導体チップの上面と同じ高さにあるインナー
    リード、および上記パッケージの外部に露出して外部装
    置と電気的に接続される、上記インナーリードと一続き
    になったアウターリードからなる複数のリードと、 中央に上記半導体チップの電極パッドを受け入れる開口
    部を設け、上記半導体チップの上面および各インナーリ
    ード上にまたがって広がりこれらに接着された下面、お
    よびそれぞれ外周側から上記開口部に向かって延びた外
    端と内端を有する複数の配線パターンが形成された上面
    を有する絶縁テープと、 この絶縁テープの上面の各配線パターンの外端と下面側
    のそれぞれの対応する上記インナーリードとを接続する
    インナーリード接続手段と、 上記半導体チップ上の各電極パッドと上記絶縁テープ上
    の対応するそれぞれの配線パターンの内端を電気的に接
    続する金属細線と、 上記各リードのアウターリードを外部に露出させて上記
    各部分を収納したパッケージと、 を備えた半導体装置。
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