JPH06295939A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPH06295939A
JPH06295939A JP5082207A JP8220793A JPH06295939A JP H06295939 A JPH06295939 A JP H06295939A JP 5082207 A JP5082207 A JP 5082207A JP 8220793 A JP8220793 A JP 8220793A JP H06295939 A JPH06295939 A JP H06295939A
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semiconductor
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好隆 飯島
Shigeaki Seki
重彰 関
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 大型多ピンの半導体チップを信頼性を損なう
ことなく実装し、リード線の配線設計の自由度を大きく
した薄型の半導体装置を提供する。 【構成】 半導体チップと基板を平面的に重ね、かつ接
合しないバンプと基板の絶縁部材との間にリード線を挟
むことで、半導体チップのエッヂとリード線との距離を
確保し、さらに、デバイス穴を複数に分割することで半
導体の能動面側にも配線を可能とし、さらに、モールド
剤を注入しやすくするためのエアー抜き穴を設けたこと
を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業利用上の分野】本発明は、半導体チップの実装構
造に関するもので、特にチップサイズの大きな半導体素
子の実装及び、クォ−ツ腕時計に多用されるフレキシブ
ルテ−プを回路基板に使用した半導体装置に有効であ
る。
【０００２】
【従来の技術】図３は、従来の技術を示す半導体の実装
構造を示す断面図で（ａ）は回路基板２に接着されたリ
−ド線３の半導体チップとの接合部をフォ−ミングし回
路基板に接合している。このリ−ド線のフォ−ミング
は、半導体のエッジとリ−ド線とのショ−トを防止する
ためのものである。また。（ｂ）は半田バンプを形成し
た半導体チップを加熱し回路基板上のリ−ド線に接合す
る構造であり半導体装置の薄型化に関しては有効な手段
として採用されてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の半導体
装置の（ａ）の様な構造では、半導体チップを接合する
部分のリ−ド線を曲げ加工等のフォ−ミングするため半
導体装置全体が厚くなり薄型化の妨げとなる。また、リ
−ド線のフォ−ミングは本数が多くなるほど形状及び位
置精度の個々のばらつきが大きくなり、さらに、チップ
サイズの大きな半導体を（ａ）のような回路基板に実装
するためには、チップの平坦度を厳密に管理する必要が
あるためすべてのバンプとリ−ド線を確実に実装するこ
とは困難である。また、半導体チップを接合するための
回路基板の穴はチップサイズよりも大きな穴が必要とな
り、装置の平面サイズが大きくなりクォ−ツ腕時計の様
な小型化が要求される電子機器には汎用性は期待できな
い。
【０００４】また、図３（ｂ）の様な構造は半導体チッ
プの能動面側にもリ−ド線の配線が可能なためパタ−ン
設計の自由度が大きく半導体装置を薄くするためにも有
効な手段ではあるが、半導体チップ上にハンダバンプを
形成する必要がある。このハンダバンプは製造行程が複
雑でコスト高の要因となる。また、（ｂ）の構造での実
装工程では半導体チップを加熱した後、冷却する行程が
必要となるため部品製造のサイクルタイムが長くなり量
産でのコストダウンには限界があった。
【０００５】そこで、本発明は以上の様な課題を解決す
るものであり、従来通りの信頼性とリ−ド線の配置の自
由度を確保した上で薄型化と低コスト化を実現する半導
体装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置は、
半導体チップと、導体部材及び絶縁部材からなる回路基
板とにより構成され、前記回路基板の絶縁部材を除去し
た部分の導体部材に前記半導体チップを接合する半導体
装置において、前記回路基板と前記半導体チップとが平
面的に重なる部分を有し、前記半導体チップは前記回路
基板の重なり部分に接合しないバンプを有し、さらに、
半導体チップを接合するための回路基板の穴を複数に分
割し, 半導体チップの能動面のほぼ中央部位置に微小穴
を形成した回路記板を有し、半導体チップを接合する回
路基板に形成されたリ−ド線に突起形状を形成し、さら
に、半導体チップに形成されたバンプと回路基板の絶縁
部材との間に導体部材が平面的に重るように構成された
ことを特徴とする。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。
【０００８】図１は、本発明の−実施を示すアナログ多
機能電子時計の回路ブロックの平面図である。また図２
はその断面図である。１はＣＰＵを搭載した半導体チッ
プで、その大きさは約５ｍｍ×５ｍｍでありボンディン
グを必要とするバンプは３６個ある。通常、クォ−ツ腕
時計に使用される半導体チップは２ｍｍ×２ｍｍ前後で
ありバンプ数は１０数個である。したがって本実施例の
半導体チップはその面積が通常の約６倍ありボンディン
グ箇所も２倍以上ある。２は回路基板で厚さ１３０μｍ
のフレキシブルな絶縁部材の−つであるポリイミド樹脂
のテ−プ材で作られている。３は銅箔に厚さ１μｍの金
メッキを施したリ−ド線で回路基板２に接着され一体と
なっている。更に回路基板２の半導体チップ１が実装さ
れる部分には４ヵ所のボンディング用の穴５と半導体チ
ップ１のほぼ中央部に直径０. ４ｍｍの微小穴６があけ
られている。３−ａはボンディング用穴５の内側にオ−
バ−ハングされたリ−ド線で半導体チップ１と接合され
る部分である。この部分は他のリ−ド線と異なり幅が狭
くなっているがこれはボンディングが確実に行われるた
めの最適な条件に設定されているためである。リ−ド線
３−ｂはボンディング用穴５を横断する形でオ−バ−ハ
ングされている。この様にリ−ド線を半導体チップ１の
能動面側にも自由に配線できることは、本発明の特徴の
−つである。また、３−ｃは３−ａと同様のボンディン
グされるリ−ド線であるが通常ボンディング部のリ−ド
線がオ−バ−ハングされる方向は半導体チップ１のエッ
ジより外からから内側へ向う方向であるが、本発明のリ
−ド線３−ｃはオ−バ−ハング部がすべて半導体チップ
１の能動面内にありその方向も自由である。図１では３
−ａと垂直方向に形成されている。このように本発明で
はリ−ド線のボンディング部においても自由な配線が可
能である。４−ａは半導体チップ１上に形成されたバン
プでリ−ド線３−ｃまたは３−ａとボンディングされて
いる。４−ｂは半導体チップ１上に形成されたバンプで
あるがリ−ド線とは接合されていない。４−ｃは半導体
チップ１上に形成されたバンプであるが半導体内にある
回路とは導体部材での接合部分を持たず電気的に絶縁さ
れている。そのためリ−ド線と接触しても回路の誤動作
を起こすような問題はない。このバンプ４−ｃを以後ダ
ミ−バンプと呼ぶ。本実施例ではこのダミ−バンプは８
ヵ所に形成されている。このダミ−バンプは回路基板と
平面的に重なり、いずれもダミーバンプと回路基板との
間にリ−ド線を介している。このため、半導体チップ１
のエッヂとリ−ド線とは常にバンプの高さ分の距離が保
たれショ−トを防止している。また、ダミ−バンプと重
なる部分のリ−ド線は面積を広くしてあるため半導体チ
ップ１が多少位置ずれをおこしても必ずバンプがリ−ド
線上に置かれるため半導体チップのエッヂとリ−ド線と
の距離が保たれるようになっている。また、５は半導体
チップを封止するためのモ−ルド剤を注入するための穴
でもある。穴を４つに分割することでモ−ルド剤がチッ
プの四隅にもよく行き渡らせることができる。また回路
基板を半導体チップの能動面内に残すことでチップ周辺
部の強度を確保でき、さらにリ−ド線を半導体チップの
能動面内にも引き回すことができるため配線の自由度が
大きくなっている。４分割された穴で囲まれた部分の中
央部に微小穴６があるが、これは４ヵ所から注入された
モ−ルド剤が中央部にもスム−ズに流れ込むようにエア
−抜きを行うためのもである。
【０００９】このように、本発明によれば大型サイズの
チップを実装した半導体装置でも従来通りの薄さと厚み
を確保でき、さらにエッヂショ−トの防止もできる。
【００１０】図４は本発明の第２の実施例を示す断面図
で、突起形状の一例として、バンプを回路基板のリ−ド
線側に形成したものである。７はリ−ド線上に転写され
たバンプである。この転写バンプは半導体チップ１に形
成されたバンプ３と重なりエッヂとの距離を保ってい
る。８はバンプと接合されたリ−ド線で、ボンディング
によりチップ側に曲げられている。通常ボンディングに
よりバンプとリ−ド線はつぶれて変形する。もし転写バ
ンプ７のような高さ決めのための突起がなければ半導体
チップのエッヂとリ−ド線との距離は確保できずショ−
トを起こす危険性がある。
【００１１】図５は本発明の第３の実施例を示すもので
半導体チップにはダミ−バンプは形成されておらず、回
路基板上のリ−ド線をハ−フエッチングすることでエッ
ヂとの隙間を確保している。この実装構造では半導体チ
ップにバンプを形成する必要がないため安価な半導体装
置を提供することができる。９は金メッキされたリ−ド
線で半導体上のアルミパッドにボンディングされてい
る。１０は半導体チップ１と平面的に重なった回路基板
２との間に位置し半導体内の回路とは絶縁されたアルミ
パッドの位置にある。また、このリ−ド線１０はアルミ
パッド上ではなく絶縁コ−ティングされた半導体チップ
の能動面上であれば同様の効果が得られる。
【００１２】
【発明の効果】以上述べた様に本発明によれば、半導体
チップを実装した回路の信頼性を従来通り確保したうえ
で回路薄型化が可能となりかつ半導体実装のコストも低
減できる。また、半導体チップの能動面側にもリ−ド線
の配線が可能なため基板設計の自由度も広がり半導体チ
ップの汎用化も可能となり、さらに、モ−ルド剤の流れ
もスム−ズになるため実装工程でのサイクルタイム向上
にもつながる。
【００１３】また、本発明の半導体実装構造は半導体チ
ップ上にバンプを形成しなくともリ−ド線上あるいは、
基板上に凸形状を形成することで同様の効果を得ること
ができるため、その応用範囲は広く半導体実装における
あらゆる分野で有効な手段となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の−実施例を示す平面図。
【図２】 本発明の−実施例を示す断面図。
【図３】 従来例を示す断面図。
【図４】 本発明の第２の実施例を示す段面図。
【図５】 本発明の第３の実施例を示す段面図。
【符号の説明】
１：半導体チップ ２：回路基板 ３：リ−ド線 ４：バンプ ５：ボンディング用穴 ６：エア−抜き穴

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 半導体チップと、導体部材及び絶縁部材
    からなる回路基板とにより構成され、前記回路基板の絶
    縁部材を除去した部分の導体部材に前記半導体チップを
    接合する半導体装置において、前記回路基板と前記半導
    体チップとが平面的に重なる部分を有し、前記半導体チ
    ップは前記回路基板の重なり部分に接合しないバンプを
    有することを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項２】 半導体チップを接合するための回路基板
    の穴を複数に分割したことを特徴とする請求項１記載の
    半導体装置。
  3. 【請求項３】 半導体チップの能動面のほぼ中央部位置
    に微小穴を形成した回路基板を有することを特徴とする
    請求項２記載の半導体装置。
  4. 【請求項４】 半導体チップを接合する回路基板に形成
    されたリ−ド線に突起形状を形成したことを特徴とする
    請求項１記載の半導体装置。
  5. 【請求項５】 半導体チップに形成されたバンプと回路
    基板の絶縁部材との間に導体部材が平面的に重るように
    構成されたことを特徴とする請求項１記載の半導体装
    置。
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