JPH11163055A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPH11163055A JP9321476A JP32147697A JPH11163055A JP H11163055 A JPH11163055 A JP H11163055A JP 9321476 A JP9321476 A JP 9321476A JP 32147697 A JP32147697 A JP 32147697A JP H11163055 A JPH11163055 A JP H11163055A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 内部電極の狭ピッチ、多ピン化と小型化を同
時に実現するフレキシブルなテープキャリアよりなるボ
ールグリッドアレイタイプの半導体装置を提供する。 【解決手段】 半導体デバイス１と、その内部電極１ａ
と接続された金属充填されたスルーホール部分３ａと、
配線３と外部電極４を有するフレキシブルなテープキャ
リア５とから成る。半導体デバイスの内部電極１ａは、
チップ辺、ピッチ方向に垂直な方向の長さが隣接内部電
極ピッチの３倍以上の長さであり、その内部電極に対
し、スルーホール部分が３列以上にわたり交互に接続さ
れ、その中列のスルーホール部分から引き出された配線
が隣接するスルーホール部分に干渉しない側に寄せられ
て配線されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、フレキシブルなテ
ープキャリアによるボールグリッドアレイタイプの半導
体装置において特に狭ピッチのスルーホール接続構造を
有する多ピンの半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】フレキシブルなテープキャリアによるボ
ールグリッドアレイタイプの半導体装置は、例として特
開平７−３２１１５７号公報に提案されている。これ
は、チップサイズがほぼパッケージサイズとなるような
超小型半導体パッケージの例である。
【０００３】この提案の中では、実施例４としチップ内
部電極とインナーリードの接続構造として金属を充填し
たスルーホールによる構造が紹介されている（図９参
照）。また、その寸法例としては、単列１００μｍピッ
チのチップ内部電極に対して５０μｍ径のスルーホー
ル、７０μｍ幅のインナーリードが示されている。スル
ーホールの加工方法としては炭酸ガスやＹＡＧレーザ、
エキシマレーザによるものが考えられる。
【０００４】また、この提案の中では、実施例７におい
て図９に示すようにベアチップ搭載部に配置できる外部
電極数の限界にも触れており、外部電極ピッチ０．５ｍ
ｍ、外部電極搭載エリア７ｍｍ角では２２６ピン以上の
ときはこの範囲内ではパッドを形成することができなく
なり、ファン・アウトに配置しなければならないことを
説明している。逆に言えば従来のＴＡＢ（Tape Automat
ed Bonding）などの方式とは違いベアチップ搭載部分上
にも外部電極を設けられるため面積効率が良い。
【０００５】一方、半導体装置の性能向上に合わせて半
導体パッケージに小型化、多ピン化が要求される中で、
近年ではチップの内部電極ピッチが４０μｍ以下、外部
電極数が５００ピン以上の例も登場している。
【０００６】そこで、前述の特開平７−３２１１５７号
公報に見られる方式を利用し、チップの内部電極ピッチ
が４０μｍ以下と云う、面積効率が優れた半導体装置を
提供することが考えられる。しかし、この方式ではチッ
プの内部電極ピッチ４０μｍと云う狭ピッチでの接続を
考えた場合、制約がある。
【０００７】なぜなら、チップ内部電極との接合部分の
インナーリード幅はスルーホール加工にレーザを利用
し、メッキ充填するなどの都合によりスルーホール径と
その両脇の余裕量によりインナーリード幅が決定される
が、上述のようなレーザを利用して開けられる孔径は現
状では直径が２５μｍ程度であり、位置合わせ精度も５
〜１０μｍ程度要求されるため、インナーリード幅は３
５〜４５μｍ必要である。これでは隣接するインナーリ
ード間のギャップ幅ｄは図７に示すように、ほぼ０とな
ってしまい、ショートが容易に生じてしまう。
【０００８】ショートを生じさせないように配線する方
法としては、インナーリードのスルーホール部分を千鳥
に配置する例も実現されているが、この場合は図７のよ
うに、隣接する２本の配線を同じ方向に引き出すとショ
ートを生じる怖れがある。また、千鳥に配置された配線
を隣接するリード毎に反対方向に引き出すと、ベアチッ
プ搭載部分上とベアチップ外の領域に引き出せる配線数
はそれぞれチップの全内部電極数の半数以下となる。例
えば、ベアチップ搭載部分の面積に余裕がなく、より多
くの配線をベアチップ外の領域に引き出そうとしても、
図５から明らかなように、チップの全内部電極数の半数
以上は引き出せないという制約を生じる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、特開平７−
３２１１５７号公報に開示された方式でスルーホール径
や配線幅を小さくしたり、配線層を多層にする必要なく
上述の制約を解決し、４０μｍピッチと云う狭ピッチで
の配線の接合が可能であり、チップの内部電極からの引
出をベアチップ搭載部分上に、もしくはベアチップ搭載
部分外に自由に引き回すことが出来る、多ピン、小型化
を同時に満たす半導体装置を提供することを目的とす
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明による半導体装置
は、半導体デバイスと、その内部電極と接続された金属
充填されたスルーホール部分と、配線パターンと、外部
電極を有するフレキシブルなテープキャリアから成るボ
ールグリッドアレイであって、前記内部電極が前記半導
体デバイスのチップの側辺に垂直に、かつ、一定のピッ
チで隣接して配列されており、前記スルーホール部分
が、それぞれ、前記内部電極の、チップに対して内方、
中間、外方のいずれかの部分に接続されて千鳥状に配列
されており、かつ、前記内部電極の中間の部分から引き
出される配線が、隣接するスルーホール部分から、この
スルーホール部分に干渉しない間隔だけ離隔して配線さ
れている。そして、内部電極の中間の部分から引き出さ
れる配線が、隣接するスルーホール部分から少くとも２
０μｍの間隔だけ離隔されている。中間の列のスルーホ
ール部分から引き出された配線はチップを内方へ引き出
すことができる。
【００１１】上記の本発明により、チップの内部電極か
ら外部電極へインナーリードの引き回しをする場合、狭
ピッチで相互に隣接する内部電極を全てを漏れなく有効
に利用する場合に、ベアチップ搭載部分上とベアチップ
外へインナーリードの引き回し数の比率を３：１や１：
３というように自由度を増して決定することが可能とな
り、従って、狭ピッチ、多ピン、小型化を同時に満たす
半導体装置を実現できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の半導体装置の実施
の形態について図１〜３に基づいて説明する。この実施
の形態においては、チップの内部電極ピッチＰが４０μ
ｍ、スルーホール接続部分のスルーホール径は２５μ
ｍ、スルーホール部分のインナーリード幅は４０μｍ、
配線間のスペースｄは２０μｍと仮定して説明を進め
る。しかし、実際の本発明はこの寸法に限定されるもの
ではない。
【００１３】先ず本発明の第１の実施の形態にかかる説
明を図１〜３を用いて行う。本実施の形態は、フレキシ
ブルなテープキャリアより成るボールグリッドアレイタ
イプの半導体装置に関するものであり、テープキャリア
の、チップの内部電極１ａと接続されるスルーホール部
分５ｄ，５ｅは図３に示すような構造を有する。そし
て、接続部分からの引出構造は図２に示すようにまず、
チップの内部電極１ａのピッチ方向に垂直な方向長さＬ
は、チップの内部電極パッドのピッチＰの３倍以上、こ
の場合はチップ内部電極１ａのパッドのピッチＰの３倍
＋隣接する各リードとのスペースｄ分となり、具体的な
寸法は１６０μｍであり、そのチップ内部電極１ａに対
しスルーホール部分３ａが３列以上にわたり交互に接続
され、その中列のスルーホール部分から引き出されたイ
ンナーリード３はベアチップ１外の方向に引き出され、
隣接するスルーホール部分に干渉しない側に寄せられて
（具体的には１０μｍ）、配線され隣接するリード間の
間隔ｄは２０μｍになっている。
【００１４】すなわち、中列のスルーホールに接続され
る配線（スルーホール接続部分３ａを含む）の、隣接す
る配線の側縁に対向する側縁が、それぞれ、前記隣接す
る配線の側縁から、少くとも、２０μｍ（ショートなど
起こさない特定のスペース）だけ離れて配線されてい
る。本発明にかかる半導体装置における配線の引き廻し
の結果は図１のようになる。
【００１５】次に本発明の第２の実施の形態について説
明を行う。本実施の形態も第１の実施の形態同様、フレ
キシブルなテープキャリアより成るボールグリッドアレ
イタイプの半導体装置であり、その配線引き出し結果は
図４に示されるとおりである。ここでも、第１の実施の
形態同様テープキャリアのチップの内部電極と接続され
るスルーホール部は図３に示すような構造を有し、接続
部分からの引出構造も図２に示すようになっている。た
だ、引き出す方向別の配線比率が異なり、第１の実施の
形態ではベアチップ搭載部分上に対してベアチップ外へ
の配線引き出し数が多かったが、本実施の形態では逆に
ベアチップ外に対してベアチップ搭載部分上への配線引
き出し数が多くなっている。その結果、第１の実施の形
態とは異なり今度はベアチップ搭載部分上により多くの
外部電極を設けた例が実現されている。
【００１６】
【発明の効果】先に説明した従来例と本発明の第１の実
施の形態を比較すると表１の様になり、本発明が従来例
に比較してチップ内部電極からベアチップ搭載部分上も
しくはベアチップ外の外部電極へ有効に引き回し、その
結果、多ピン化が実現できていることが分かる。すなわ
ち、同じ面積でより多くの外部電極を設けようと考えた
場合、本発明を利用すると従来例の千鳥方式より約５０
％ピン数を増やせると言える。
【００１７】
【００１８】また、本発明は第１の実施の形態に見られ
るように、ベアチップ外により多くの外部電極を設けた
い場合も、また第２の実施の形態に見られるようにベア
チップ搭載部分上に多くの外部電極を設けたい場合も、
どちらも選択的に実施す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の実施の形態を示す外部電極配置
図。
【図２】本発明におけるチップ内部電極とスルーホール
接続部分の構造を示す図。
【図３】図２のスルーホール接続部分の上面及びＡ−
Ａ’断面図。
【図４】本発明の第２の実施の形態を示す外部電極配置
図。
【図５】従来例（千鳥配列）を示す外部電極配置図。
【図６】図５の配線部分を拡大した部分拡大図。
【図７】従来例の配線の欠点を示した部分拡大図。
【図８】従来例の配線の欠点を示した部分拡大図。
【図９】従来例の外部電極の配置を示す図。
【符号の説明】
１ 半導体デバイス（チップ） １ａ チップ内部電極 ２ チップ内部電極とスルーホール接続部分 ３ 配線（インナーリード） ３ａ スルーホール接続部分 ４ 外部電極 ５ テープキャリア ５ａ インナーリード（配線） ５ｂ テープ基材 ５ｃ 接着剤 ５ｄ スルーホール（金属メッキ充填部１） ５ｅ スルーホール（金属メッキ充填部２） Ｐ ピッチ ｄ ギャップ幅 Ｌ 内部電極長さ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 半導体デバイスと、その内部電極と接続
    された金属充填されたスルーホール部分と、配線パター
    ンと、外部電極を有するフレキシブルなテープキャリア
    から成るボールグリッドアレイであって、 前記内部電極が前記半導体デバイスのチップの側辺に垂
    直に、かつ、一定のピッチで隣接して配列されており、 前記スルーホール部分が、それぞれ、前記内部電極の、
    チップに対して内方、中間、外方のいずれかの部分に接
    続されて千鳥状に配列されており、 前記内部電極の中間の部分から引き出される配線が、隣
    接するスルーホール部分から、このスルーホール部分に
    干渉しない間隔だけ離隔して配線されていることを特徴
    とする半導体装置。
  2. 【請求項２】 内部電極の中間の部分から引き出される
    配線が、隣接するスルーホール部分から少くとも２０μ
    ｍの間隔だけ離隔されている請求項１記載の半導体装
    置。
  3. 【請求項３】 中間の列のスルーホール部分から引き出
    された配線がチップの内方へ引き出されている請求項１
    記載の半導体装置。
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