半導体装置
【構成】 半導体装置10は基板12を含み、基板12の表面には配線パターンが形成される。配線パターンは、電極18a、WBパッド18bおよび連結部18cを含む。WBパッド18bは、その長手方向QがDB領域28の中心Xから放射状に延びる線Pとほぼ並行に沿うように形成される。したがって、DB領域内に第1サイズのチップ16がボンディングされた場合には、ボンディングワイヤ24が長手方向Qとほぼ並行になる。また、第1サイズよりも小さい第2サイズであり、第1サイズのチップ16と同じ形状のチップ16がボンディングされた場合であっても、ボンディングワイヤ24が長手方向Qとほぼ並行になる。このように、チップサイズに拘わらず同一の基板12を使用することができるので、チップサイズに応じた複数の配線パターンを用意する必要がない。
【効果】 配線パターンの開発時間を短縮することができる。
【効果】 配線パターンの開発時間を短縮することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は半導体装置に関し、特にたとえばダイボンディング領域を有し、ダイボンディング領域外に複数のワイヤボンディングパッドが形成された基板を備え、ダイボンディング領域に半導体チップをダイボンディングし、半導体チップとワイヤボンディングパッドとをボンディングワイヤで接続した、半導体装置に関する。
【背景技術】
【0002】
図8に示す従来のこの種の半導体装置1は、ポリイミド、ガラスまたはセラミックなどの絶縁性物質で形成された基板2を含み、基板2の表面には銅箔の配線パターン3が形成される。この配線パターン3を覆うように絶縁膜(レジスト)4が塗布される。なお、配線パターン3は、図9に示すように、電極3aおよびワイヤボンディングパッド(以下、「WBパッド」という。)3bを含み、レジスト4はWBパッド3bにかからないように塗布される。図8に戻って、半導体チップ(以下、単に「チップ」という。)5は、レジスト4上であり、かつ図9に示すような基板2のダイボンディング領域2aにダイボンディング材6によってダイボンディングされる。なお、図9においては、基板2(ダイボンディング領域2a)および配線パターン3は、一部(ほぼ4分の1)のみを示してある。また、図8に示すように、チップ5上に設けられた電極パッド5aと配線パターン3に含まれるWBパッド3bとが金線のような金属細線(ボンディングワイヤ)7によって電気的に接続される。さらに、チップ5およびボンディングワイヤ7などがエポキシ樹脂のようなモールド樹脂(モールド)8によって封止される。そして、外部接続電極としてのバンプ9が、基板2の裏面側から基板2に設けられたスルーホール2bを通して配線パターン3に含まれる電極3aに接合される。このようにして、CSP(Chip Size Package)あるいはBGA(Ball Grid Array) 型の半導体装置が形成されていた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
この従来技術では、ダイボンディング領域2aよりやや小さいサイズのチップ5がボンディングされた場合には、図9に示すように、ボンディングワイヤ7がWBパッド3bにボンディングされる。しかし、図10に示すように、図9で示したチップ5よりも小さいサイズであり、同じ形状のチップ5がボンディングされた場合には、A部分において、ボンディングワイヤ7が隣のWBパッド3bに接触してしまうという問題があった。つまり、図11に示すように、ボンディングワイヤ7には、ボンディング時にかかる応力を吸収するため、WBパッド3bに接触する付近に滑らかな曲線部7aが設けられているので、図10で示したように、ボンディングワイヤ7が隣のWBパッド3bを横切ると、曲線部7aが隣のWBパッド2bに接触してしまっていた。つまり、ショートしていた。
【0004】
これを回避するため、チップサイズに応じた配線パターン3をそれぞれ形成することが考えられるが、配線パターン3の開発に時間がかかってしまい、さらには、設計費用も高くなってしまうという問題があった。
【0005】
それゆえに、この発明の主たる目的は、開発時間を短縮化でき、設計費用を削減できる、半導体装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
この発明は、ダイボンディング領域を有する絶縁性基板、絶縁性基板上のダイボンディング領域外に形成されるかつ一方端部を絶縁性基板の外周縁の各辺まで当該辺に対して垂直に延ばした延出部を有する複数のワイヤボンディングパッド、ダイボンディング領域にダイボンディングされる半導体チップ、半導体チップとワイヤボンディングパッドとを接続するボンディングワイヤ、ダイボンディング領域に形成されてワイヤボンディングパッドと接続される電極、および絶縁性基板の裏面側に形成されて電極と接続されるバンプを備え、互いに隣接するワイヤボンディングパッドのうちの少なくとも1組が、一方のワイヤボンディングパッドの延出部の延長線上に他方のワイヤボンディングパッドが位置する間隔で配置された半導体装置において、ワイヤボンディングパッドを、ダイボンディング領域の中心からワイヤボンディングパッドのボンディング位置に延びる線と並行またはほぼ並行に長手方向が沿うように形成したことを特徴とする、半導体装置である。
【作用】
【0007】
この発明の半導体装置は基板を含み、基板はその表面に半導体チップ(チップ)をダイボンディングするための領域(ダイボンディング領域)を有する。また、基板の表面であり、ダイボンディング(DB)領域の外側には、ボンディングワイヤをワイヤボンディングするためのワイヤボンディングパッド(WBパッド)が複数設けられる。このWBパッドは、その長手方向がDB領域の中心から放射状に延びる線と並行またはほぼ並行に沿うように形成される。したがって、DB領域よりやや小さいサイズ(第1サイズ)のチップがボンディングされた場合には、ボンディングワイヤがWBパッドの長手方向とほぼ並行になる。また、第1サイズよりも小さいサイズ(第2サイズ)であり、第1サイズのチップと同じ形状のチップがボンディングされた場合であっても、ボンディングワイヤがWBパッドの長手方向とほぼ並行になる。つまり、異なるサイズのチップであっても相似形であれば、ボンディングワイヤがWBパッドの長手方向とほぼ並行になる。したがって、1種類の配線パターンが形成された基板(フィルムキャリア)を、チップサイズに拘わらず使用することができる。すなわち、共通のフィルムキャリアを用いることができる。
【発明の効果】
【0008】
この発明によれば、チップサイズが変わっても共通のフィルムキャリアを使用することができるので、チップサイズ毎に配線パターンを開発する必要がない。つまり、1つの配線パターンを開発するだけなので、開発にかかる時間を短縮することができる。また、設計費用を削減することもできる。
【0009】
この発明の上述の目的,その他の目的,特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】この発明の一実施例を示す図解図である。
【図2】図1実施例に示す半導体装置の断面図である。
【図3】図1実施例に示す基板上に形成された電極およびWBパッドの配線パターンを示す図解図である。
【図4】図3に示すDB領域にチップをボンディングした場合の図解図である。
【図5】図3に示すDB領域に図4で示したチップより小さい大きさのチップをボンディングした場合の図解図である。
【図6】図1実施例に示す半導体装置の製造工程の一部を示す図解図である。
【図7】図1実施例に示す半導体装置の製造工程の他の一部を示す図解図である。
【図8】従来の半導体装置を示す図解図である。
【図9】図8に示す半導体装置に含まれる基板上のDB領域にチップをボンディングした場合の図解図である。
【図10】図8に示す半導体装置に含まれる基板上のDB領域に図9で示したチップより小さい大きさのチップをボンディングした場合の図解図である。
【図11】図10に示すようなチップをダイボンディングした場合の基板上に設けられたWBパッドとボンディングワイヤとの関係を示す図解図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
図1を参照して、この実施例の半導体装置10は、いわゆるBGA型の半導体装置であり、たとえば耐熱性および軟質性を有するポリイミド(PI)で形成された絶縁性基板(以下、単に「基板」という。)12を含む。基板12上には、モールド14が形成され、モールド14は、後述するチップ16などを封止する。なお、この実施例においては、基板12およびモールド14の形状は、ほぼ正方形である。
【0012】
図1のII−II断面図である図2から分かるように、基板12には、スルーホール12aが形成される。また、基板12上には、たとえば銅箔の配線パターン18が形成される。この配線パターン18は、図3に示すように、電極18a、ワイヤボンディングパッド(以下、「WBパッド」という。)18bおよび連結部18cを含む。なお、図3において、一点鎖線で囲んだ範囲が基板12である。
【0013】
電極18aは、行列状(2次元のアレイ状)に複数(この実施例では、12×12(144)個)形成され、図2で示したように、スルーホール12aを通して後述する外部接続電極(バンプ)26に接続される。つまり、スルーホール12aおよびバンプ26もまた、電極18aと同様に行列状に複数形成されている。
【0014】
WBパッド18bは、電極18aのそれぞれに対応して設けられており、チップ16をダイボンディングする領域(ダイボンディング領域)28の外側であり、かつ基板12の外周縁に沿って並んで形成される。つまり、基板12の4つの辺に沿うように形成される。また、WBパッド18bは、その形状がほぼ長方形であり、ダイボンディング(DB)領域28の中心Xから放射状に延びる線Pに対してWBパッド18bの長手方向Qが並行またはほぼ並行に沿うように形成されている。つまり、WBパッド18bは、列の中央から端に向かうに従って傾斜角が次第に大きくなるように形成される。
【0015】
連結部18cは、電極18aとWBパッド18bとを連結し、他の電極18aおよび他のWBパッド18bに接触しないようにパターニングされる。
【0016】
図2に戻って、絶縁膜(レジスト)20が図3で示したようなDB領域28内の配線パターン18を覆うように形成(塗布)される。つまり、配線パターン18に含まれるWBパッド18bにかからないようにレジスト20が塗布される。また、チップ16がレジスト20上に銀ペーストのような接着剤(ダイボンディング材)22によって接着(ダイボンディング)される。なお、ダイボンディング材22は、フィルム状のものであってもよい。また、チップ16の上面端縁付近に設けられた複数の電極パッド16aとWBパッド18bとが金線のような金属細線(ボンディングワイヤ)24によって電気的に接続されている。さらに、基板12上にはモールド14が形成され、上述したように、モールド14はチップ16およびボンディングワイヤ24などを封止する。
【0017】
たとえば、DB領域28よりやや小さいサイズ(第1サイズ)のチップ16をダイボンディングした場合には、図4に示すように、ボンディングワイヤ24がワイヤボンディングされる。つまり、ボンディングワイヤ24は、DB領域28の中心Xから放射状に延びる線PすなわちWBパッド18bの長手方向Qとほぼ並行になるように、ワイヤボンディングされる。なお、この実施例では、チップ16およびDB領域28の形状は、ほぼ正方形である。
【0018】
また、図5に示すように、第1サイズよりも小さい第2サイズであり、図4で示したチップ16と同一形状のチップ16がダイボンディングされた場合にも、ボンディングワイヤ24は、WBパッド18bの長手方向Qとほぼ並行にボンディングされる。
【0019】
このように、第1サイズまたは第2サイズのチップ16をボンディングしても、ボンディングワイヤ24が隣の(異なる)WBパッド18bを横切ってしまうことがない。言い換えると、隣のWBパッド18bに接触してしまうようなことがない。したがって、異なるサイズ(相似形)のチップ16を使用する場合であっても配線パターン18を変更する必要がない。このため、共通の基板12を使用することができる。
【0020】
なお、この実施例では、図4および図5で示したように、第1サイズまたは第2サイズのチップ16についてのみ示してあるが、これらのサイズに限定される訳ではない。つまり、DB領域28内に収まるサイズであり、同一形状のチップ16であれば、他のサイズのものであってもよい。
【0021】
また、図4および図5においては、基板12、チップ16、配線パターン18およびDB領域28などを分かり易く説明するために、モールド14は省略してある。
【0022】
このような半導体装置10を製造する場合には、図6(A)に示すようなPIテープ30が準備される。なお、図6(A)〜(D)においては、分かり易くするため、配線パターン18の詳細は省略し、また電極パッド16aおよびWBパッド18bの数を減らして示してある。
【0023】
PIテープ30は、基板12が連続して形成されたフィルムキャリアである。また、PIテープ30の表面には、テープ状に形成された銅箔がラミネートされ、ローラ(図示せず)によって圧着された後、銅箔をエッチングすることにより、図3に示したような配線パターン18が連続的に形成される。さらに、PIテープ30の両端には、係止穴32が設けらる。この係止孔32は、搬送時に図示しない搬送ローラに設けられた爪に係止する。さらにまた、PIテープ30には、図示は省略するが、その両端の下面にたとえば銅板のようなキャリアフレームが固定され、キャリアフレームの移動に従ってPIテープ30が搬送される。したがって、PIテープ30は、安定した状態すなわち水平状態を保って搬送される。なお、キャリアフレームには、係止穴32に対応して、PIテープ30と同様の係止穴が形成されている。
【0024】
まず、図6(A)に示すように、最初の工程で、PIテープ30には、基板12毎にDB領域28を覆うように、レジスト20が塗布される。なお、図6(A)においては、分かり易くするために、レジスト20の部分にハッチングを入れているが、断面を示しているのではない。次の工程で、図6(B)に示すように、ダイボンディング材22が塗布され、チップ16がマウントされる。したがって、チップ16がダイボンディングされる。
【0025】
続いて、図6(C)に示すように、チップ16上に設けられた電極パッド16aとWBパッド18bとがボンディングワイヤ24で電気的に接続される。つまり、チップ16がワイヤボンディングされる。そして、図示しない金型が押し当てられ、モールド樹脂が流し込まれる。樹脂が硬化すると、金型が離型される。このように、モールド樹脂が注型され、図6(D)に示すように、モールド14が形成される。さらに、次の工程では、図7(A)に示すように、PIテープ30が図6(A)とは逆向きに配置され、すなわちチップ16が基板12に対して下側になるように配置され、それぞれのスルーホール12aに半田ボールが移載される。続いて、リフロー処理が施され、半田ボールが溶融し、スルーホール12aを通して対応する電極18aに接合する。したがって、図7(B)に示すようなバンプ26が形成される。その後、各半導体装置10が図3で示した一点鎖線の位置でPIテープ30から切断(パンチ)され、連続的に複数の半導体装置10が製造(成形)される。
【0026】
この実施例によれば、チップサイズを変更しても基板(PIテープ)を共用することができるので、チップサイズに応じて複数の配線パターンを開発する必要がない。このため、配線パターンの開発にかかる時間を短縮することができる。しかも、設計費用を削減することができる。
【0027】
また、この実施例によれば、ポリイミドのような軟質性を有する物質により基板を形成するため、半導体装置本体にかかる応力を吸収することができる。したがって、半導体装置にクラックが発生するのを防止することができる。
【0028】
なお、この実施例では、1種類の配線パターンを設計し、それを異なるサイズのチップのすべてについて共用するようにしているが、使用するチップのサイズがDB領域に対して極端に小さい場合には、基板や銅箔等の材料を無駄に使用してしまい、また装置本体をいたずらに大きくしてしまう。このため、配線パターンを数種類用意しておき、チップサイズに応じて種類を選択できるようにすれば、設計費用の削減および材料費の削減を図ることができる。
【0029】
また、この実施例では、ポリイミドで基板を形成するようにしているが、他の絶縁性を有するガラスエポキシやセラミックで基板を形成することもできる。しかし、ガラスエポキシでは厚みが厚くなってしまう。また、セラミックは薄型であり、かつ軽量であるが、コストがかかってしまう。したがって、比較的薄型で比較的安価であり、かつ軟質性および耐熱性を有するポリイミドで基板を形成するのが最適であると考えられる。
【0030】
さらに、この実施例では、正方形の基板を用いた場合に、チップの形状が正方形のものについてのみ示したが、長方形の基板を用いた場合には、チップの形状が長方形のものを使用すれば、同様の効果が得られる。
【符号の説明】
【0031】
10 …半導体装置
12 …基板
14 …モールド
16 …チップ
16a,18b …WBパッド
18 …配線パターン
18a …電極
18c …連結部
20 …レジスト
22 …ボンディング材
24 …ボンディングワイヤ
26 …バンプ
28 …DB領域
30 …PIテープ
【技術分野】
【0001】
この発明は半導体装置に関し、特にたとえばダイボンディング領域を有し、ダイボンディング領域外に複数のワイヤボンディングパッドが形成された基板を備え、ダイボンディング領域に半導体チップをダイボンディングし、半導体チップとワイヤボンディングパッドとをボンディングワイヤで接続した、半導体装置に関する。
【背景技術】
【0002】
図8に示す従来のこの種の半導体装置1は、ポリイミド、ガラスまたはセラミックなどの絶縁性物質で形成された基板2を含み、基板2の表面には銅箔の配線パターン3が形成される。この配線パターン3を覆うように絶縁膜(レジスト)4が塗布される。なお、配線パターン3は、図9に示すように、電極3aおよびワイヤボンディングパッド(以下、「WBパッド」という。)3bを含み、レジスト4はWBパッド3bにかからないように塗布される。図8に戻って、半導体チップ(以下、単に「チップ」という。)5は、レジスト4上であり、かつ図9に示すような基板2のダイボンディング領域2aにダイボンディング材6によってダイボンディングされる。なお、図9においては、基板2(ダイボンディング領域2a)および配線パターン3は、一部(ほぼ4分の1)のみを示してある。また、図8に示すように、チップ5上に設けられた電極パッド5aと配線パターン3に含まれるWBパッド3bとが金線のような金属細線(ボンディングワイヤ)7によって電気的に接続される。さらに、チップ5およびボンディングワイヤ7などがエポキシ樹脂のようなモールド樹脂(モールド)8によって封止される。そして、外部接続電極としてのバンプ9が、基板2の裏面側から基板2に設けられたスルーホール2bを通して配線パターン3に含まれる電極3aに接合される。このようにして、CSP(Chip Size Package)あるいはBGA(Ball Grid Array) 型の半導体装置が形成されていた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
この従来技術では、ダイボンディング領域2aよりやや小さいサイズのチップ5がボンディングされた場合には、図9に示すように、ボンディングワイヤ7がWBパッド3bにボンディングされる。しかし、図10に示すように、図9で示したチップ5よりも小さいサイズであり、同じ形状のチップ5がボンディングされた場合には、A部分において、ボンディングワイヤ7が隣のWBパッド3bに接触してしまうという問題があった。つまり、図11に示すように、ボンディングワイヤ7には、ボンディング時にかかる応力を吸収するため、WBパッド3bに接触する付近に滑らかな曲線部7aが設けられているので、図10で示したように、ボンディングワイヤ7が隣のWBパッド3bを横切ると、曲線部7aが隣のWBパッド2bに接触してしまっていた。つまり、ショートしていた。
【0004】
これを回避するため、チップサイズに応じた配線パターン3をそれぞれ形成することが考えられるが、配線パターン3の開発に時間がかかってしまい、さらには、設計費用も高くなってしまうという問題があった。
【0005】
それゆえに、この発明の主たる目的は、開発時間を短縮化でき、設計費用を削減できる、半導体装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
この発明は、ダイボンディング領域を有する絶縁性基板、絶縁性基板上のダイボンディング領域外に形成されるかつ一方端部を絶縁性基板の外周縁の各辺まで当該辺に対して垂直に延ばした延出部を有する複数のワイヤボンディングパッド、ダイボンディング領域にダイボンディングされる半導体チップ、半導体チップとワイヤボンディングパッドとを接続するボンディングワイヤ、ダイボンディング領域に形成されてワイヤボンディングパッドと接続される電極、および絶縁性基板の裏面側に形成されて電極と接続されるバンプを備え、互いに隣接するワイヤボンディングパッドのうちの少なくとも1組が、一方のワイヤボンディングパッドの延出部の延長線上に他方のワイヤボンディングパッドが位置する間隔で配置された半導体装置において、ワイヤボンディングパッドを、ダイボンディング領域の中心からワイヤボンディングパッドのボンディング位置に延びる線と並行またはほぼ並行に長手方向が沿うように形成したことを特徴とする、半導体装置である。
【作用】
【0007】
この発明の半導体装置は基板を含み、基板はその表面に半導体チップ(チップ)をダイボンディングするための領域(ダイボンディング領域)を有する。また、基板の表面であり、ダイボンディング(DB)領域の外側には、ボンディングワイヤをワイヤボンディングするためのワイヤボンディングパッド(WBパッド)が複数設けられる。このWBパッドは、その長手方向がDB領域の中心から放射状に延びる線と並行またはほぼ並行に沿うように形成される。したがって、DB領域よりやや小さいサイズ(第1サイズ)のチップがボンディングされた場合には、ボンディングワイヤがWBパッドの長手方向とほぼ並行になる。また、第1サイズよりも小さいサイズ(第2サイズ)であり、第1サイズのチップと同じ形状のチップがボンディングされた場合であっても、ボンディングワイヤがWBパッドの長手方向とほぼ並行になる。つまり、異なるサイズのチップであっても相似形であれば、ボンディングワイヤがWBパッドの長手方向とほぼ並行になる。したがって、1種類の配線パターンが形成された基板(フィルムキャリア)を、チップサイズに拘わらず使用することができる。すなわち、共通のフィルムキャリアを用いることができる。
【発明の効果】
【0008】
この発明によれば、チップサイズが変わっても共通のフィルムキャリアを使用することができるので、チップサイズ毎に配線パターンを開発する必要がない。つまり、1つの配線パターンを開発するだけなので、開発にかかる時間を短縮することができる。また、設計費用を削減することもできる。
【0009】
この発明の上述の目的,その他の目的,特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】この発明の一実施例を示す図解図である。
【図2】図1実施例に示す半導体装置の断面図である。
【図3】図1実施例に示す基板上に形成された電極およびWBパッドの配線パターンを示す図解図である。
【図4】図3に示すDB領域にチップをボンディングした場合の図解図である。
【図5】図3に示すDB領域に図4で示したチップより小さい大きさのチップをボンディングした場合の図解図である。
【図6】図1実施例に示す半導体装置の製造工程の一部を示す図解図である。
【図7】図1実施例に示す半導体装置の製造工程の他の一部を示す図解図である。
【図8】従来の半導体装置を示す図解図である。
【図9】図8に示す半導体装置に含まれる基板上のDB領域にチップをボンディングした場合の図解図である。
【図10】図8に示す半導体装置に含まれる基板上のDB領域に図9で示したチップより小さい大きさのチップをボンディングした場合の図解図である。
【図11】図10に示すようなチップをダイボンディングした場合の基板上に設けられたWBパッドとボンディングワイヤとの関係を示す図解図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
図1を参照して、この実施例の半導体装置10は、いわゆるBGA型の半導体装置であり、たとえば耐熱性および軟質性を有するポリイミド(PI)で形成された絶縁性基板(以下、単に「基板」という。)12を含む。基板12上には、モールド14が形成され、モールド14は、後述するチップ16などを封止する。なお、この実施例においては、基板12およびモールド14の形状は、ほぼ正方形である。
【0012】
図1のII−II断面図である図2から分かるように、基板12には、スルーホール12aが形成される。また、基板12上には、たとえば銅箔の配線パターン18が形成される。この配線パターン18は、図3に示すように、電極18a、ワイヤボンディングパッド(以下、「WBパッド」という。)18bおよび連結部18cを含む。なお、図3において、一点鎖線で囲んだ範囲が基板12である。
【0013】
電極18aは、行列状(2次元のアレイ状)に複数(この実施例では、12×12(144)個)形成され、図2で示したように、スルーホール12aを通して後述する外部接続電極(バンプ)26に接続される。つまり、スルーホール12aおよびバンプ26もまた、電極18aと同様に行列状に複数形成されている。
【0014】
WBパッド18bは、電極18aのそれぞれに対応して設けられており、チップ16をダイボンディングする領域(ダイボンディング領域)28の外側であり、かつ基板12の外周縁に沿って並んで形成される。つまり、基板12の4つの辺に沿うように形成される。また、WBパッド18bは、その形状がほぼ長方形であり、ダイボンディング(DB)領域28の中心Xから放射状に延びる線Pに対してWBパッド18bの長手方向Qが並行またはほぼ並行に沿うように形成されている。つまり、WBパッド18bは、列の中央から端に向かうに従って傾斜角が次第に大きくなるように形成される。
【0015】
連結部18cは、電極18aとWBパッド18bとを連結し、他の電極18aおよび他のWBパッド18bに接触しないようにパターニングされる。
【0016】
図2に戻って、絶縁膜(レジスト)20が図3で示したようなDB領域28内の配線パターン18を覆うように形成(塗布)される。つまり、配線パターン18に含まれるWBパッド18bにかからないようにレジスト20が塗布される。また、チップ16がレジスト20上に銀ペーストのような接着剤(ダイボンディング材)22によって接着(ダイボンディング)される。なお、ダイボンディング材22は、フィルム状のものであってもよい。また、チップ16の上面端縁付近に設けられた複数の電極パッド16aとWBパッド18bとが金線のような金属細線(ボンディングワイヤ)24によって電気的に接続されている。さらに、基板12上にはモールド14が形成され、上述したように、モールド14はチップ16およびボンディングワイヤ24などを封止する。
【0017】
たとえば、DB領域28よりやや小さいサイズ(第1サイズ)のチップ16をダイボンディングした場合には、図4に示すように、ボンディングワイヤ24がワイヤボンディングされる。つまり、ボンディングワイヤ24は、DB領域28の中心Xから放射状に延びる線PすなわちWBパッド18bの長手方向Qとほぼ並行になるように、ワイヤボンディングされる。なお、この実施例では、チップ16およびDB領域28の形状は、ほぼ正方形である。
【0018】
また、図5に示すように、第1サイズよりも小さい第2サイズであり、図4で示したチップ16と同一形状のチップ16がダイボンディングされた場合にも、ボンディングワイヤ24は、WBパッド18bの長手方向Qとほぼ並行にボンディングされる。
【0019】
このように、第1サイズまたは第2サイズのチップ16をボンディングしても、ボンディングワイヤ24が隣の(異なる)WBパッド18bを横切ってしまうことがない。言い換えると、隣のWBパッド18bに接触してしまうようなことがない。したがって、異なるサイズ(相似形)のチップ16を使用する場合であっても配線パターン18を変更する必要がない。このため、共通の基板12を使用することができる。
【0020】
なお、この実施例では、図4および図5で示したように、第1サイズまたは第2サイズのチップ16についてのみ示してあるが、これらのサイズに限定される訳ではない。つまり、DB領域28内に収まるサイズであり、同一形状のチップ16であれば、他のサイズのものであってもよい。
【0021】
また、図4および図5においては、基板12、チップ16、配線パターン18およびDB領域28などを分かり易く説明するために、モールド14は省略してある。
【0022】
このような半導体装置10を製造する場合には、図6(A)に示すようなPIテープ30が準備される。なお、図6(A)〜(D)においては、分かり易くするため、配線パターン18の詳細は省略し、また電極パッド16aおよびWBパッド18bの数を減らして示してある。
【0023】
PIテープ30は、基板12が連続して形成されたフィルムキャリアである。また、PIテープ30の表面には、テープ状に形成された銅箔がラミネートされ、ローラ(図示せず)によって圧着された後、銅箔をエッチングすることにより、図3に示したような配線パターン18が連続的に形成される。さらに、PIテープ30の両端には、係止穴32が設けらる。この係止孔32は、搬送時に図示しない搬送ローラに設けられた爪に係止する。さらにまた、PIテープ30には、図示は省略するが、その両端の下面にたとえば銅板のようなキャリアフレームが固定され、キャリアフレームの移動に従ってPIテープ30が搬送される。したがって、PIテープ30は、安定した状態すなわち水平状態を保って搬送される。なお、キャリアフレームには、係止穴32に対応して、PIテープ30と同様の係止穴が形成されている。
【0024】
まず、図6(A)に示すように、最初の工程で、PIテープ30には、基板12毎にDB領域28を覆うように、レジスト20が塗布される。なお、図6(A)においては、分かり易くするために、レジスト20の部分にハッチングを入れているが、断面を示しているのではない。次の工程で、図6(B)に示すように、ダイボンディング材22が塗布され、チップ16がマウントされる。したがって、チップ16がダイボンディングされる。
【0025】
続いて、図6(C)に示すように、チップ16上に設けられた電極パッド16aとWBパッド18bとがボンディングワイヤ24で電気的に接続される。つまり、チップ16がワイヤボンディングされる。そして、図示しない金型が押し当てられ、モールド樹脂が流し込まれる。樹脂が硬化すると、金型が離型される。このように、モールド樹脂が注型され、図6(D)に示すように、モールド14が形成される。さらに、次の工程では、図7(A)に示すように、PIテープ30が図6(A)とは逆向きに配置され、すなわちチップ16が基板12に対して下側になるように配置され、それぞれのスルーホール12aに半田ボールが移載される。続いて、リフロー処理が施され、半田ボールが溶融し、スルーホール12aを通して対応する電極18aに接合する。したがって、図7(B)に示すようなバンプ26が形成される。その後、各半導体装置10が図3で示した一点鎖線の位置でPIテープ30から切断(パンチ)され、連続的に複数の半導体装置10が製造(成形)される。
【0026】
この実施例によれば、チップサイズを変更しても基板(PIテープ)を共用することができるので、チップサイズに応じて複数の配線パターンを開発する必要がない。このため、配線パターンの開発にかかる時間を短縮することができる。しかも、設計費用を削減することができる。
【0027】
また、この実施例によれば、ポリイミドのような軟質性を有する物質により基板を形成するため、半導体装置本体にかかる応力を吸収することができる。したがって、半導体装置にクラックが発生するのを防止することができる。
【0028】
なお、この実施例では、1種類の配線パターンを設計し、それを異なるサイズのチップのすべてについて共用するようにしているが、使用するチップのサイズがDB領域に対して極端に小さい場合には、基板や銅箔等の材料を無駄に使用してしまい、また装置本体をいたずらに大きくしてしまう。このため、配線パターンを数種類用意しておき、チップサイズに応じて種類を選択できるようにすれば、設計費用の削減および材料費の削減を図ることができる。
【0029】
また、この実施例では、ポリイミドで基板を形成するようにしているが、他の絶縁性を有するガラスエポキシやセラミックで基板を形成することもできる。しかし、ガラスエポキシでは厚みが厚くなってしまう。また、セラミックは薄型であり、かつ軽量であるが、コストがかかってしまう。したがって、比較的薄型で比較的安価であり、かつ軟質性および耐熱性を有するポリイミドで基板を形成するのが最適であると考えられる。
【0030】
さらに、この実施例では、正方形の基板を用いた場合に、チップの形状が正方形のものについてのみ示したが、長方形の基板を用いた場合には、チップの形状が長方形のものを使用すれば、同様の効果が得られる。
【符号の説明】
【0031】
10 …半導体装置
12 …基板
14 …モールド
16 …チップ
16a,18b …WBパッド
18 …配線パターン
18a …電極
18c …連結部
20 …レジスト
22 …ボンディング材
24 …ボンディングワイヤ
26 …バンプ
28 …DB領域
30 …PIテープ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ダイボンディング領域を有する絶縁性基板、前記絶縁性基板上の前記ダイボンディング領域外に形成されるかつ一方端部を前記絶縁性基板の外周縁の各辺まで当該辺に対して垂直に延ばした延出部を有する複数のワイヤボンディングパッド、前記ダイボンディング領域にダイボンディングされる半導体チップ、前記半導体チップと前記ワイヤボンディングパッドとを接続するボンディングワイヤ、前記ダイボンディング領域に形成されて前記ワイヤボンディングパッドと接続される電極、および前記絶縁性基板の裏面側に形成されて前記電極と接続されるバンプを備え、互いに隣接する前記ワイヤボンディングパッドのうちの少なくとも1組が、一方のワイヤボンディングパッドの延出部の延長線上に他方のワイヤボンディングパッドが位置する間隔で配置された半導体装置において、
前記ワイヤボンディングパッドを、前記ダイボンディング領域の中心から前記ワイヤボンディングパッドのボンディング位置に延びる線と並行またはほぼ並行に長手方向が沿うように形成したことを特徴とする、半導体装置。
【請求項2】
前記絶縁性基板は軟質フィルムを含む、請求項1記載の半導体装置。
【請求項3】
前記電極は行列状に配置される、請求項1または2記載の半導体装置。
【請求項4】
前記絶縁性基板は四角形であり、
前記ワイヤボンディングパッドの他方端部は、前記絶縁性基板の外周縁の各辺に平行な直線に沿って配置される、請求項1ないし3のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項5】
前記ワイヤボンディングパッドは、形状がほぼ長方形である、請求項4記載の半導体装置。
【請求項6】
前記軟質フィルムは、ポリイミドによって形成される、請求項2記載の半導体装置。
【請求項7】
前記ワイヤボンディングパッドは、前記ダイボンディング領域の外周縁に沿って並んで配置される、請求項1ないし6のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項8】
前記ワイヤボンディングパッドは、前記絶縁性基板の外周縁の各辺に沿って並んで配置される、請求項1ないし7のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項9】
前記ワイヤボンディングパッドは、列の中央から端に向かうに従ってその傾斜角が大きくなるように形成される、請求項7または8記載の半導体装置。
【請求項10】
前記半導体装置は、BGA型の半導体装置である、請求項1ないし9のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項11】
前記半導体チップは、前記ダイボンディング領域に収まるサイズである、請求項1ないし10のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項12】
前記半導体チップは、形状が前記ダイボンディング領域の相似形である、請求項11記載の半導体装置。
【請求項13】
絶縁性基板上には、配線パターンが形成され、
前記ダイボンディング領域上において前記ワイヤボンディングパッドにかからないように前記配線パターンを覆う絶縁膜ををさらに備える、請求項1ないし12のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項14】
前記ボンディングワイヤは、金線である、請求項1ないし13のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項15】
前記半導体チップは、銀を含むペーストを介して前記ダイボンディング領域にダイボンディングされる、請求項1ないし14のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項16】
前記電極に対応するスルーホールをさらに備える、請求項1ないし15のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項17】
前記バンプが前記スルーホールを通して前記電極に接続される、請求項16記載の半導体装置。
【請求項1】
ダイボンディング領域を有する絶縁性基板、前記絶縁性基板上の前記ダイボンディング領域外に形成されるかつ一方端部を前記絶縁性基板の外周縁の各辺まで当該辺に対して垂直に延ばした延出部を有する複数のワイヤボンディングパッド、前記ダイボンディング領域にダイボンディングされる半導体チップ、前記半導体チップと前記ワイヤボンディングパッドとを接続するボンディングワイヤ、前記ダイボンディング領域に形成されて前記ワイヤボンディングパッドと接続される電極、および前記絶縁性基板の裏面側に形成されて前記電極と接続されるバンプを備え、互いに隣接する前記ワイヤボンディングパッドのうちの少なくとも1組が、一方のワイヤボンディングパッドの延出部の延長線上に他方のワイヤボンディングパッドが位置する間隔で配置された半導体装置において、
前記ワイヤボンディングパッドを、前記ダイボンディング領域の中心から前記ワイヤボンディングパッドのボンディング位置に延びる線と並行またはほぼ並行に長手方向が沿うように形成したことを特徴とする、半導体装置。
【請求項2】
前記絶縁性基板は軟質フィルムを含む、請求項1記載の半導体装置。
【請求項3】
前記電極は行列状に配置される、請求項1または2記載の半導体装置。
【請求項4】
前記絶縁性基板は四角形であり、
前記ワイヤボンディングパッドの他方端部は、前記絶縁性基板の外周縁の各辺に平行な直線に沿って配置される、請求項1ないし3のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項5】
前記ワイヤボンディングパッドは、形状がほぼ長方形である、請求項4記載の半導体装置。
【請求項6】
前記軟質フィルムは、ポリイミドによって形成される、請求項2記載の半導体装置。
【請求項7】
前記ワイヤボンディングパッドは、前記ダイボンディング領域の外周縁に沿って並んで配置される、請求項1ないし6のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項8】
前記ワイヤボンディングパッドは、前記絶縁性基板の外周縁の各辺に沿って並んで配置される、請求項1ないし7のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項9】
前記ワイヤボンディングパッドは、列の中央から端に向かうに従ってその傾斜角が大きくなるように形成される、請求項7または8記載の半導体装置。
【請求項10】
前記半導体装置は、BGA型の半導体装置である、請求項1ないし9のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項11】
前記半導体チップは、前記ダイボンディング領域に収まるサイズである、請求項1ないし10のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項12】
前記半導体チップは、形状が前記ダイボンディング領域の相似形である、請求項11記載の半導体装置。
【請求項13】
絶縁性基板上には、配線パターンが形成され、
前記ダイボンディング領域上において前記ワイヤボンディングパッドにかからないように前記配線パターンを覆う絶縁膜ををさらに備える、請求項1ないし12のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項14】
前記ボンディングワイヤは、金線である、請求項1ないし13のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項15】
前記半導体チップは、銀を含むペーストを介して前記ダイボンディング領域にダイボンディングされる、請求項1ないし14のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項16】
前記電極に対応するスルーホールをさらに備える、請求項1ないし15のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項17】
前記バンプが前記スルーホールを通して前記電極に接続される、請求項16記載の半導体装置。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【公開番号】特開2010−124001(P2010−124001A)
【公開日】平成22年6月3日(2010.6.3)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−50274(P2010−50274)
【出願日】平成22年3月8日(2010.3.8)
【分割の表示】特願2000−215672(P2000−215672)の分割
【原出願日】平成12年7月17日(2000.7.17)
【出願人】(000116024)ローム株式会社 (3,539)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成22年6月3日(2010.6.3)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年3月8日(2010.3.8)
【分割の表示】特願2000−215672(P2000−215672)の分割
【原出願日】平成12年7月17日(2000.7.17)
【出願人】(000116024)ローム株式会社 (3,539)
【Fターム(参考)】
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