KR0169287B1 - 반도체장치 - Google Patents

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유이치 스야마
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사토 후미오
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Abstract

본 발명은, 1개의 내부리드에 복수개의 본딩와이어가 접속된 배선구조를 갖는 장치에 있어서, 대전류에 의해 반도체칩이나 시험도구 등이 손상하는 것을 방지할 수 있는 반도체장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명은, 복수의 패드(11a-13a, 11b-13b)를 갖춘 반도체칩(3)과, 복수의 패드(11a-13a, 11b-13b)와 복수의 본딩와이어(14a-16a, 14b-16b)에 의해 접속되는 도중에 절단된 부분을 포함하는 내부리드(1a, 1b) 및, 내부리드(1a, 1b)의 절단부분의 양단을 전기적으로 접속하여 내부리드보다도 작은 전류에서 용단되는 본딩와이어(6a, 6b)를 구비하여 구성되어 있다.

Description

반도체장치
제1도는 본 발명의 제1실시예에 따른 반도체장치의 배선구조를 나타낸 평면도.
제2도는본 발명의 제2실시예에 따른 반도체장치의 배선구조를 나타낸 평면도.
제3도는 제2도에 있어서의 A-A선에 따른 종단면을 나타낸 종단면도.
제4도는 본 발명의 제3실시예에 따른 반도체장치의 배선구조를 나타낸 평면도.
제5도는 제4도에 있어서의 B-B선에 따른 종단면을 나타낸 종단면도.
제6도는 본 발명의 제4실시예에 따른 반도체장치의 배선구조를 나타낸 평면도.
제7도는 제6도에 있어서의 C-C 선에 따른 종단면을 나타낸 종단면도.
제8도는 본 발명의 제5실시예에 따른 반도체장치의 배선구조를 나타낸 평면도.
제9도는 종래의 반도체장치의 배선구조를 나타낸 평면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1a : 전원내부리드 1b : 전원내부리드
2 : 외부리드 3 : 반도체칩
5 : 절연페이스트
6a, 6b, 7a, 7b, 14a-16a, 14b-16b : 본딩와이어
8a, 8b : 땜납 9a, 9b : 도전성 테입
10 : 베드 11a-13a, 11b-13b : 절연패드
본 발명은, 반도체장치에 관한 것으로, 특히 1개의 내부리드에 복수의 본딩와이어가 접속된 장치에 관한 것이다.
종래의 반도체장치에는 1개의 내부리드에 복수의 본딩와이어가 접속된 배선구조를 갖춘 것이 있다.
제9도는 이와 같은 배선구조를 갖는 종래의 반도체장치의 구성을 나타내었다. 반도체칩(3)이 베드(10)상에 탑재되어 있고, 반도체칩(3)의 표면에는 전원전압(Vcc)을 공급하기 위한 전원패드(11a, 12a, 13a)와, 접지전원전압(Vss)을 공급하기 위한 전원패드(11b, 12b, 13b)가 설치되어 있다. 전원패드(11a, 12a, 13a)는 각각 본딩와이어(14a, 15a, 16a)에 의해 전원전압(Vcc) 공급용 전원내부리드(1a)에 접속되어 있다. 마찬가지로, 전원패드(11b, 12b, 13b)는각각 본딩와이어(14b, 15b, 16b)에 의해 접지전원전압(Vss) 공급용 전원내부리드(1b)에 접속되어 있다.
이와 같이, 이 반도체장치는 1개의 전원내부리드(1a)에 복수의 본딩와이어(14a-16a)를 매개로 복수의 전원패드(11a-13a)가 접속되고, 또한 1개의 전원내부리드(1b)에 복수의 (14b-16b)를 매개로 복수의 전원패드(11b-13b)가 접속된 구조를 갖추고 있다.
그런데, 반도체장치에서는 랫치업 등에 의해 돌발적으로 대전류가 흐르는 경우가 있다. 직경 약 30㎛ 1개의 본딩와이어가 용단할 때의 전류는 일반적으로 0.7A로 되어 있다. 이로써, 1개의 내부리드에 1개의 본딩와이어가 접속되는 경우는 0.7A를 초과하는 전류가 흐르면 본딩와이어가 용단되고, 전류로가 끊어지게 된다. 이로 인해, 반도체칩이나 번인장치 등의 시험용 도구 등에 손상을주지 않고 완료된다.
그러나, 상기한 바와 같이 1개의 내부리드에 복수 개의 본딩와이어가 접속되어 있는 장치에서는 그 개수분의 용단전류가 흐르기 까지는 전류로가 끊어지지 않아, 그 결과 반도체칩이나 시험용 도구 등에 손상을 주는 것이 있다.
본 발명은 상기한 점을 감안하여 발명된 것으로, 1개의 내부리드에 복수개의 본딩와이어가 접속된 배선구조를 갖는 장치에 있어서, 대전류에 의한 손상을 방지할 수 있는 반도체장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체장치는, 복수의 패드를 갖춘 반도체칩과, 상기 복수의 패드와 복수의 본딩와이어에 의해 접속되고, 도중에 절단된 부분을 포함하는 내부리드 및, 상기 내부리드의 절단부분의 양단을 전기적으로 접속하여 상기 내부리드보다도 작은 전류에서 용단되는 접속수단을 구비하여 구성되어 있다.
또는, 본 발명의 반도체장치는, 복수의 제1전원전압용 패드와 복수의 제2전원전압용 패드를 갖춘 반도체칩과, 상기 제1전원전압용 패드와 복수의 본딩와이어에 의해 접속된 제1전원전압용 내부리드 및, 상기 제2전원전압용 패드와 복수의 본딩와이어에 의해 접속된 제2전원전압용 내부리드, 상기 제1 및 제2 전원전압용 내부리드의 안쪽에 적어도 어느 한쪽의 도중에 절단된 부분이 있고, 그 양단을 전기적으로 접속하여 상기 내부리드보다도 작은 전류에서 용단되는 접속수단을 구비하여 구성되어 있다.
여기서, 상기 접속수단은 상기 내부리드의 절단부분의 양단에 본딩된 본딩와이어도 된다.
또는, 상기 접속수단은 상기 내부리드의 절단부분의 양단면을 접속하도록 설치된 퓨즈이어도 되고, 또는 상기 내부리드의 절단부분의 양단을 접속하도록 설치된 도전성 테입이어도 된다.
상기 내부리드의 절단부분은 그 양단부가 절연상태에 접합되어 있고, 상기 접속수단에 의해 전기적으로 접속되어 있어도 된다.
상기와 같은 구성된 본 발명은, 복수의 본딩와이어를 매개로 반도체칩과 내부리드가 접속되어 있는 경우는 그 개수분의 용단전류가 흐르기까지는 반도체칩과 내부리드 사이의 전류로가 끊어지지않아 반도체칩에 손상을 주게되는 우려가 있지만, 내부리드의 도중이 절단되는 내부리드보다도 작은 전류에서 용단되는 접속수단에 의해 절단부분이 접속되어 있어, 대전류가 발생한 경우에도 전류로를 끊을수 있는 반도체칩으로 손상이 미치는 것이 방지된다.
또, 제1 및 제2전원전압을이용하는 반도체장치에서는 제1전원전압용 내부리드와 제2전원전압용 내부리드의 적어도 어느 한쪽의 도중이 절단되고, 그 양단이 접속수단에 의해 전기적으로 접속되어 있어, 대전류 발생시에는 접속수단이 용단되여 반도체칩이 보호된다.
또, 접속수단으로는 본딩와이어, 퓨즈 및, 도전성 테입을 이용하여도 되고, 이러한 내부리드보다도 작은 전류에서 용단되여 반도체칩이 보호된다.
그리고, 내부리드의 절단된 양단부가 절연상태에서 접합되고, 접속수단에 의해 전기적으로 접속되어 있는 경우에는 높는 기계적 강도가 얻어진다.
이하, 예시도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.
제1도에 본 발명의 제1실시예에 따른 반도체장치의 배선구조를 나타내었다. 제9도에 나타낸 종래의 배선구조와 비교하여 전원전압(Vcc)용 전원내부리드(1a)가 도중에서 절단되고, 절단된 양단이 1개의 본딩와이어(6a)에서 전기적으로 접속되며, 마찬가지로 접지전원전압(Vss)용 전원내부리드(1b)가 도중에서 절단되고, 그 양단이 1개의 본딩와이어(6b)에서 전기적으로 접속되어 있는 점이 다르다. 다른 동일구성요소에 대해서는 동일부호를 부여하고, 그 설명을 생략하였다.
이와 같은 배선구조에 의하면, 예컨대 전원전압(Vcc) 측에 돌발적으로 1개의 본딩와이어의 용단전류를 초과하는 것과 같은 대전류가 흐르는 경우, 전원내부리드(1a)의 도중에 설치된 본딩와이어(6a)가 용단된다. 마찬가지로, 접지전원전압(Vss)측에 돌발적으로 1개의 본딩와이어의 용단전류를 초과하는 전류가 흐르면, 전원내부리드(1b)의 도중의 본딩와이어(6b)가 용단된다. 이 결과, 반도체칩(3)이나 시험용 도구 등이 손상을 받는 것이 방지된다.
여기서, 본딩와이어에는 금(Au)뿐만 아니라, 은(Ag)이나 동(Cu), 또는 알루미늄(Al) 등의 각종 도전성 재료를 이용할 수 있다. 본딩와이어의 재료나 직경의 선택에 맞는 소정의 전류로 용단되도록 고려할 필요가 있다.
본 발명의 제2실시예에 따른 반도체장치는 제2도에 나타낸 바와 같은 배선구조를 갖는다. 제2도에 나타낸 전원내부리드(1a)의 A-A선에 따른 종단면을 제3도에 나타내었다. 본 실시예에서는 전원내부리드(1a, 1b)를 도중에서 절단하고, 절연부분을 절연페이스트(5)로 접합한 상태이고, 본딩와이어(7a, 7b)에서 양단을 전기적으로 접속하고 있다. 제1실시예와 동일한 전원내부리드(1a, 1B)가 도중에서 절단되고, 1개의 본딩와이어(7a, 7b)에서 전기적으로 접속된 배선구조로 되어 있다. 이 때문에, 전원내부리드(1a)또는 전원내부리드(1b)에 1개의 본딩와이어 용단전류 이상의 전류가 흐르면 본딩와이어(7a) 또는 본딩와이어(7b)가 용단되어 반도체칩(3)이나 시험도구등에 손상을 주는 것이 방지된다. 더욱이, 제2실시예에 따르면, 제1실시예와 다른 전원내부리드(1a,1b)의 절단장소가 절연페이스트(5)에 의해 전기적으로는 절연된 상태에서 접합되어 있고, 이 부분의 기계적 강도가 향상된다.
본 발명의 제3실시예에 따른 반도체장치에 대해 제4도를 이용하여 설명한다. 본 실시예에서는 전원내부리드(1a, 1b)의 도중이 절단되고, 절단면이 반전(8a, 8b)에 의해 접합되어 있는 점에 특징이 있다. 제4도에 제5도에 있어서의 B-B선에 따른 종단면을 나타내었다. 전원내부리드(1a)의 도중이 절단되어 있고, 절단된 양단이 땜납(8a)에 의해 접합되어 있다. 땜납이 용단할 때의 전류치는 내부리드의 용단시의 전류치보다도 낮다. 계속해서, 전원용 내부리드(1a) 또는 전원용 내부리드(1b)에 대전류가 흐르도록 하려면, 땜납(8a) 또는 땜납(8b)이 용단되어 반도체칩(3) 또는 도시되어 있지 않은 시험용 도구로 대전류가 흐르는 것이 저지된다. 여기서, 본 실시예에서는 전원내부리드의 절단면을 땜납에 의해 접합하였지만, 땜납으로 한정되지 않고, 다른 도전성 재료를 이용할 수 있다.
본 발명의 제4실시예에 따른 반도체장치의 배선구조를 제6도에 나타내었고, 또한 제6도에 있어서의 C-C선에 따른 종단면을 제7도에 나타내었다. 전원내부리드(1a, 1b)의 도중이 절단되고, 도전성 테입(9a, 9b)에 의해 절단 장소가 전기적으로 접속되어 있다. 도전성 테입(9a, 9b)은, 예컨대 알루미박처럼 전도성의 어느 재료로 이루어진 테입에 접착제가 도포된 것이라면 이용할 수 있다. 도전성 테입(9a, 9b)은 내부리드보다도 낮은 전류에 의해 용단되어 반도체칩(3) 등에 대전류가 흐르지 않도록 할 수 있다.
상기한 실시예는 모두 일례로서, 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 제1-제4실시예에서는 내부리드의 도중이 절단되고, 절단된 양단이 본딩와이어, 땜납, 또는 도전성 테입으로 전기적으로 접속되어 있다. 그러나, 절단 장소를 전기적으로 접속하는 수단으로서는 이와 같이 한정되지 않았고, 내부리드보다도 낮은 전류에서 용단되여 얻는 것이라면 된다.
또한, 실시예에서는 전원전압(Vcc)을 공급하기 위한 전원내부리드(1a)와 접지전원전압(Vss)을 공급하기 위한 전원내부리드(1b)가 모두 도중에서 절단되고, 본딩와이어나 땜납, 도전성 테입에 의해 절단장소가 접속되어 있다. 이와 같이, 전원전압(Vcc) 단자측과 접지전원전압(Vss) 단자측의 어느 하나에 대전류가 흘러도 반도체칩 등을 보호할 수 있다. 그러나, 반드시 2종류의 전원내부리드의 양쪽에 이와 같은 배선구조를 채용할 필요는 없다. 반대로, 전원전압(Vcc)측에 의해 대전류가 발생하기 쉬운 경향이 있는 경우에는 제8도에 나타낸 제5실시예에 의해 전원전압(Vcc)측의 전원내부리드(1a)에만 상기한 어느 하나의 배선구조를 실행시키면 된다. 또한, 3종류이상의 전원전압이 이용되는 경우에는 각각의 전원전압마다 설치된 3종류이상의 전원내부리드에 모두 상기 배선구조를 채용하여도 된다.
또한, 본원 청구범위의 각 구성요건에 병기한 도면 참조부호는 본원 발명의 이해를 용이하게 하기 위한 것으로, 본 발명의 기술적 범위를 도면에 도시한 실시예로 한정할 의도로 병기한 것은 아니다.
상기한 바와 같이 본 발명의 반도체장치는, 복수의 본딩와이어가 접속된 내부리드를 갖추고, 이 내부리드의 도중이 절단되고, 그 양단이 내부리드보다도 낮은 전류에서 용단되는 접속수단에 의해 전기적으로 접속되어 있기 때문에, 대전류가 흐르도록 했을 때 접속수단이 용단되여 전류로가 끊어짐으로써 반도체칩 등의 손상을 방지할 수 있다.

Claims (10)

  1. 복수의 패드를 갖춘 반도체칩(3)과, 상기 복수의 패드(3)와 복수의 본딩와이어에 의해 접속되고, 도중에 절단된 부분을 포함하는 내부리드(1a, 1b) 및, 상기 내부리드(1a, 1b)의 절단부분의 양단을 전기적으로 접속하여 상기 내부리드(1a, 1b)보다도 작은 전류에서 용단되는 접속수단(6a, 6b, 7a, 7b, 8a, 8b, 9a, 9b)을 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 반도체장치.
  2. 복수의 제1전원전압용 패드와 복수의 제2전원전압용 패드를 갖춘 반도체칩(3)과, 상기 제1전원전압용 패드와 복수의 본딩와이어에 의해 접속된 제1전원전압용 내부리드(1a) 및, 상기 제2전원전압용 패드와 복수의 본딩와이어에 의해 접속된 제2전원전압용 내부리드(1b), 상기 제1 및제2 전원전압용 내부리드(1a, 1b)의 안쪽에 적어도 어느 한쪽의 도중에 절단된 부분이 있고, 그 양단을 전기적으로 접속하여 상기 내부리드(1a, 1b)보다도 작은 전류에서 용단되는 접속수단(6a, 6b, 7a, 7b, 8a, 8b, 9a, 9b)을 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 반도체장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 접속수단(6a, 6b, 7a, 7b, 8a, 8b, 9a, 9b)은 상기 내부리드(1a, 1b)의 절단부분의 양단에 본딩된 본딩와이어인 것을 특징으로 하는 반도체장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 접속수단(6a, 6b, 7a, 7b, 8a, 8b, 9a, 9b)은 상기내부리드 (1a, 1b)의 절단부분의 양단면을 접속하도록 설치된 퓨즈인 것을 특징으로 하는 반도체장치
  5. 제1항에 있어서, 상기 접속수단(6a, 6b, 7a, 7b, 8a, 8b, 9a, 9b)은 상기내부리드 (1a, 1b)의 절단부분의 양단을 접속하도록 설치된 도전성 테입인 것을 특징으로 하는 반도체장치
  6. 제1항에 있어서, 상기 내부리드(1a, 1b)의 절단부분은 그 양단부가 절연상태에서 접합되어 있고, 상기 접속수단(6a, 6b, 7a, 7b, 8a, 8b, 9a, 9b)에 의해 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체장치.
  7. 제2항에 있어서, 상기 접속수단(6a, 6b, 7a, 7b, 8a, 8b, 9a, 9b)은 상기내부리드 (1a, 1b)의 절단부분의 양단에 본딩된 본딩와이어인 것을 특징으로 하는 반도체장치.
  8. 제2항에 있어서, 상기 접속수단(6a, 6b, 7a, 7b, 8a, 8b, 9a, 9b)은 상기내부리드 (1a, 1b)의 절단부분의 양면을 접속하도록 설치된 퓨즈인 것을 특징으로 하는 반도체장치.
  9. 제2항에 있어서, 상기 접속수단(6a, 6b, 7a, 7b, 8a, 8b, 9a, 9b)은 상기내부리드 (1a, 1b)의 절단부분의 양면을 접속하도록 설치된 전도성 테입인 것을 특징으로 하는 반도체장치.
  10. 제2항에 있어서, 상기 내부리드 (1a,1b)의 절단부분은 그 양단부가 절연상태에서 접합되어 있고, 상기 접속수단(6a, 6b, 7a, 7b, 8a, 8b, 9a, 9b)에 의해 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체장치.
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