半導体装置
【課題】配線の引き回しが容易で、ワイヤショートの発生を低減された半導体装置を提供する。
【解決手段】半導体装置は、第１及び第２電極パッド列１３、１４に各々近接して配置された第１及び第２接続パッド群２１、２２を有する絶縁基板１１の開口部１２から、第１電極パッド列１３及び第２電極パッド列１４が露出されるように半導体チップが搭載され、第１接続パッド群２１は、第１電極パッド列１３の電極パッドにワイヤａを介して接続された第１の接続パッド２４と、第１の接続パッド２４に接続されかつ第１電極パッド列１３の電極パッドと接続されていない第２の接続パッド２５とを有し、第２接続パッド群２２は、第２電極パッド列１４の電極パッドにワイヤｂを介して接続された第３の接続パッド２６と、第２の接続パッド２５にワイヤＢを介して接続されかつ第２電極パッド列２２の電極パッドに接続されていない第４の接続パッド２７とを有する。
【解決手段】半導体装置は、第１及び第２電極パッド列１３、１４に各々近接して配置された第１及び第２接続パッド群２１、２２を有する絶縁基板１１の開口部１２から、第１電極パッド列１３及び第２電極パッド列１４が露出されるように半導体チップが搭載され、第１接続パッド群２１は、第１電極パッド列１３の電極パッドにワイヤａを介して接続された第１の接続パッド２４と、第１の接続パッド２４に接続されかつ第１電極パッド列１３の電極パッドと接続されていない第２の接続パッド２５とを有し、第２接続パッド群２２は、第２電極パッド列１４の電極パッドにワイヤｂを介して接続された第３の接続パッド２６と、第２の接続パッド２５にワイヤＢを介して接続されかつ第２電極パッド列２２の電極パッドに接続されていない第４の接続パッド２７とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体チップが絶縁基板上に実装されてなる半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体チップの集積度が年々向上し、それに伴って配線の微細化や多層化などが進んでいる。一方、半導体パッケージ（半導体装置）の高密度実装化のためには、パッケージサイズの小型化が必要となっている。例えば、ＢＧＡ(Ball Grid Array)やＣＳＰ(Chip Size Package)などの半導体パッケージは、絶縁基板上に半導体チップを実装し、この半導体チップと絶縁基板との間をワイヤーボンディング等で接続した構造を有している。
【０００３】
特許文献１に開示されたＢＧＡ型の半導体装置は、中央領域に複数の電極パッドが２列で配置された半導体チップを、開口部を有する配線基板の一面に、開口部から電極パッドを露出するように半導体チップを搭載し、配線基板の開口部の両側端の近傍位置に配置した接続パッドと開口部から露出された電極パッドとをワイヤにて接続するように構成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１９８８４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来の半導体装置において、配線基板は、略中央領域に開口部が配置されると共に、絶縁基板の他面側のみに配線パターンを配置する構成のため、２列配置された電極パッドで、当該電極パッドに近い側端近傍の接続パッドにワイヤ接続する場合には、当該電極パッドから対岸（当該電極パッドが隣接する絶縁基板の開口部の側端と反対側の側端）への配線の引き回しが困難、あるいは遠回りの配線となってしまうという問題がある。
【０００６】
また、当該電極パッドから対岸の接続パッドにワイヤを介して接続する場合には、他列の隣接する電極パッドを接続するワイヤとの間隔が狭くなり、封止時の樹脂の流動等によりワイヤが変位しワイヤショートしてしまう虞がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の半導体装置は、一面と、該一面に対向する他面と、前記一面から前記他面に貫通する略矩形の開口部とを有する絶縁基板と、前記開口部の第１側端に沿って並んで配置する第１電極パッド列と第２電極パッド列とからなる電極パッド列を有し、前記開口部から露出するように前記絶縁基板の一面に搭載された半導体チップと、を備え、前記絶縁基板は、平面視して前記開口部に対して一側に配置すると共に前記電極パッド列のうち前記第１電極パッド列に近接して配置する第１接続パッド群を有する第１の絶縁基板部と、平面視して前記開口部を挟んで前記一側の反対側に配置すると共に前記第２電極パッド列に近接して配置する第２接続パッド群を有する第２の絶縁基板部とからなり、前記第１接続パッド群は、前記第１電極パッド列の電極パッドにワイヤを介して接続された第１の接続パッドと、少なくとも一の該第１の接続パッドに接続されかつ前記第１電極パッド列の電極パッドに接続されていない第２の接続パッドとを有し、前記第２接続パッド群は、前記第２電極パッド列の電極パッドにワイヤを介して接続された第３の接続パッドと、前記第２の接続パッドにワイヤを介して接続されかつ前記第２電極パッド列の電極パッドに接続されていない第４の接続パッドとを有し、前記絶縁基板の前記他面に、前記第４の接続パッドに配線により接続された外部接続端子を備えた、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の半導体装置によれば、開口部を有し、絶縁基板の片面のみに配線を形成した配線基板においても配線の引き回しが容易になる。また、絶縁基板の片面のみに配線を設けることで、両面に配線を有する配線基板に比べて低コスト化できる。さらに、第１電極パッド列と第２電極パッド列を開口部に沿って２列で配置し、第１接続パッド群をそれに近接する第１電極パッド列にワイヤを介して接続し、第２接続パッド群をそれに近接する第２電極パッド列にワイヤを介して接続する構成とすることにより、対岸のワイヤボンディングをなくし、ワイヤショートの発生を低減することができる。さらにまた、第２の接続パッドを、第１の接続パッド同士の距離よりも第１の接続パッドから離間した距離で配置する構成とすることにより、ワイヤショートの発生を低減することができる。さらにまた、第１の絶縁基板部の第２の接続パッドと、第２の絶縁基板部の第４の接続パッドとを絶縁基板の開口部を跨いで接続とすることにより、開口部により完全に分離された配線基板においても配線の引き回しが可能となる。さらにまた、電源供給用の電極パッドに対応する電気的接続を、第１の絶縁基板部の第２の接続パッド、ワイヤ及び２の絶縁基板部の第４の接続パッドを介して電気的に接続するとすることにより、電源供給系の配線長を短く構成することができ、インダクタンスを低減できると共に、ＥＳＤ（Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）耐性も向上できる。さらにまた、第１接続パッド群の第２の接続パッドの配置スペースを十分確保することが可能になり、パッド配置及び配線の引き回しが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の平面模式図である。
【図２】図１に示す半導体装置のＡ−Ａ線方向の断面模式図である。
【図３】開口部を有するＢＧＡ型の半導体装置の製造に用いる配線母基板を示す（ａ）平面模式図と、（ｂ）断面模式図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法の第１の工程を示す断面模式図である。
【図５】図４で示した工程の次の工程を示す断面模式図である。
【図６】図５で示した工程の次の工程を示す断面模式図である。
【図７】図６で示した工程の次の工程を示す断面模式図である。
【図８】図７で示した工程の次の工程を示す断面模式図である。
【図９】図４で示した工程の平面模式図である。
【図１０】図６で示した工程の平面模式図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係る半導体装置の主要部を拡大した平面模式図である。
【図１２】本発明の第３の実施形態に係る半導体装置の主要部を拡大した平面模式図である。
【図１３】本発明の第４の実施形態に係る半導体装置の主要部を拡大した平面模式図である。
【図１４】本発明の第５の実施形態に係る半導体装置の主要部を拡大した平面模式図である。
【図１５】本発明の他の実施形態に係る半導体装置の製造方法の第１の工程を示す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明を適用した実施形態について詳細に説明する。尚、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、以下の説明で用いる図面は、本発明の実施形態の構成を説明するためのものであり、図示される各部の大きさや厚さや寸法等は、実際の半導体装置の寸法関係とは異なる場合がある。
【００１１】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態である、開口部を有するＢＧＡ型半導体装置の概略構成を示す底面図である。図２は、図１に示す半導体装置のＡ−Ａ線方向の断面図である。なお、図１では、説明の便宜上、図２に示すソルダーレジスト１８の図示を省略する。また、図２では、説明の便宜上、図１に示すＡ−Ａ線に位置しない部分のワイヤＢ、及びワイヤｂを図示する。
【００１２】
図１及び図２を参照するに、本発明の半導体装置１０は、一面１１ａと、一面に対向する他面１１ｂと、一面から他面に貫通する略矩形の開口部１２とを有する絶縁基板１１と、開口部１２の第１側端１２ａに沿って並んで配置する第１電極パッド列１３と第２電極パッド列１４とからなる電極パッド列１５を有し、開口部１２から露出するように絶縁基板１１の面１１ａに搭載された半導体チップ１６と、を有する。
【００１３】
本発明を適用した実施形態である半導体装置は、略矩形で所定の配線が形成された配線基板１７を用いる。
配線基板１７は、絶縁基板１１と配線層１９とを有する。絶縁基板１１は、例えば、０．２ｍｍ厚のガラスエポキシ基板である。配線基板１７は、ガラスエポキシ基材（絶縁基板）の他面側にＣｕ等の導電材料からなる所定の配線が形成され、部分的に絶縁膜、例えばソルダーレジスト１８で覆われている。配線基板１７の中央領域には開口部１２が形成されており、配線基板１７が２つに分割されている。
【００１４】
絶縁基板１１の他面１１ｂ側の、開口部１２に沿った側端近傍には、ソルダーレジスト１８から露出された複数の接続パッド（第１接続パッド群２１、第２接続パッド群２２）が配置されている。
より詳細には、第１接続パッド群２１は、第１電極パッド列１３の電極パッドにワイヤａを介して接続された第１の接続パッド２４と、少なくとも一の該第１の接続パッド２４に接続されかつ第１電極パッド列１３の電極パッドに接続されていない第２の接続パッド２５とを有する。また、第２接続パッド群２２は、第２電極パッド列１４の電極パッドにワイヤｂを介して接続された第３の接続パッド２６と、第２の接続パッド２５にワイヤＢを介して接続されかつ第２電極パッド列１４の電極パッドに接続されていない第４の接続パッド２７とを有する。
【００１５】
第１接続パッド群２１は、第１電極パッド列１３に近接する開口部１２の第１側端１２ａに沿って一列に配列し、第２接続パッド群２２は、第２電極パッド列１４に近接する、開口部１２の第１側端１２ａに平行な反対側の第２側端１２ｂに沿って一列に配列している。
【００１６】
また、絶縁基板１１の他面１１ｂには、所定の間隔で、半田ボール２９が配置される複数のランド（外部接続端子）２８が格子状に配置されている。そして、接続パッド（第１の接続パッド、第２の接続パッド、第３の接続パッド、第４の接続パッド）とこれに対応するランド２８とは、配線層１９の配線によりそれぞれ電気的に接続されている。
【００１７】
また、絶縁基板１１の他面１１ｂと反対側の面である一面１１ａ側には、ＤＡＦ（Ｄｉｅ Ａｔｔａｃｈｅｄ Ｆｉｌｍ）、或いはエラストマ等の接着部材を介して、半導体チップが搭載されている。半導体チップ１６は、略矩形の板状で、一面に例えばメモリ回路と、複数の電極パッド（第１電極パッド列１３、第２電極パッド列１４）が形成されており、その一面側を配線基板１７に向けて半導体チップ１６が搭載されている。
本実施形態の半導体チップ１６では、第１電極パッド列１３と第２電極パッド列１４が半導体チップの中央部位に２列で配置されており、それら電極パッド列（第１電極パッド列１３、第２電極パッド列１４）が配線基板１７の開口部１２内から露出するように、配線基板１７に搭載されている。また、半導体チップ１６の電極パッドを除く一面には図示しないパッシベーション膜が形成され、回路形成面を保護している。
【００１８】
そして、半導体チップ１６上に形成された電極パッド列は、第１電極パッド列１３の電極パッドのそれぞれ対応する第１接続パッド群２１の第１の接続パッド２４、及び、第２電極パッド列１４の電極パッドのそれぞれ対応する第２接続パッド群２２の第３の接続パッド２６と、配線基板の開口部を通じて導電性のワイヤにより結線されることで、電気的に接続されている。ワイヤとしては、例えばＡｕ、Ｃｕ等が用いられる。
【００１９】
そして、配線基板１７の一面、開口部１２及び他面の開口部１２近傍には、封止体３２が形成されており、封止体３２により半導体チップ及びそれぞれの接続パッド及びワイヤを覆うように構成される。封止体３２は、例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂からなる。この封止体３２により半導体チップ１６及びワイヤ接続部位を外界から保護される。
【００２０】
本実施形態の半導体装置では、図１及び図２に示すように、一部の電極パッド、例えば電源供給用の電極パッドに対応する配線基板１７の接続パッド群は、当該電極パッドから近い（一方）側の開口部１２の側端近傍に配置された第１の接続パッドと、該第１の接続パッドと配線基板の配線により電気的に接続された第２の接続パッドとからなる第１接続パッド群２１と、当該電極パッドから遠い側（他方）の開口部の側端近傍に配置された第４の接続パッドとから構成されている。また、電源供給用の電極パッドと第１接続パッド群の第１の接続パッドとはワイヤにより電気的に接続され、第１接続パッド群の第２の接続パッドと第４の接続パッドとは、開口部１２を跨いでワイヤにより電気的に接続されるように構成されている。
【００２１】
このように、一面１１ａと、該一面に対向する他面１１ｂと、その一面から他面に貫通する開口部１２とを有する絶縁基板１１と、開口部１２から電極パッド１３，１４が露出されるように、絶縁基板の一面に搭載された半導体チップ１６と、絶縁基板の他面の開口部１２の一方の側端１２ａ近傍に配置され、電極パッド１３と電気的に接続された第１の接続パッド２４と、その第１の接続パッド２４と配線により接続された第２の接続パッド２５とを有する第１接続パッド群２１と、絶縁基板１１の他面の開口部１２の一方の側端近傍１２ａに配置され、絶縁基板の他面の開口部の他方の側端１２ｂ近傍に配置され、第１接続パッド群２１の第２の接続パッド２４とワイヤを介して接続された第２接続パッド群２２の第４の接続パッド２７と、絶縁基板１１の他面１１ｂに配置され、第４の接続パッド２７に配線により接続された外部接続端子２８とを備えた半導体装置を構成したことにより、開口部を有し、絶縁基板の片面のみに配線層を形成した配線基板においても配線の引き回しが容易になる。また絶縁基板の片面のみに配線層を設けることで、両面に配線層を有する配線基板に比べて、低コスト化できる。
【００２２】
また、第１電極パッド列と第２電極パッド列を開口部に沿って２列で配置し、第１接続パッド群２１をそれに近接する第１電極パッド列にワイヤを介して接続し、第２接続パッド群２２をそれに近接する第２電極パッド列にワイヤを介して接続する構成とすることにより、対岸のワイヤボンディングをなくし、ワイヤショートの発生を低減することができる。
また、第２の接続パッドを、第１の接続パッド同士の距離よりも第１の接続パッドから離間した距離で配置する構成とすることにより、ワイヤショートの発生を低減することができる。さらにまた、第１の絶縁基板部の第２の接続パッドと、第２の絶縁基板部の第４の接続パッドとを絶縁基板の開口部を跨いで接続とすることにより、開口部により完全に分離された配線基板においても配線の引き回しが可能となる。
また、電源供給用の電極パッドに対応する電気的接続を、第１の絶縁基板部の第２の接続パッド、ワイヤ及び第２の絶縁基板部の第４の接続パッドを介して電気的に接続するとすることにより、電源供給系の配線長を短く構成することができ、インダクタンスを低減できると共に、ＥＳＤ（Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）耐性も向上できる。
さらに、第１接続パッド群の第２の接続パッドの配置スペースを十分確保することが可能になり、パッド配置及び配線の引き回しが容易になる。
【００２３】
次に、本発明の実施形態の半導体装置１０の製造方法について説明する。
図３（ａ）及び（ｂ）は、開口部を有するＢＧＡ型の半導体装置の製造に用いる配線母基板を示す図である。
【００２４】
まず、本実施形態に用いられる配線母基板４１は、ＭＡＰ（Ｍｏｌｄ Ａｒｒａｙ Ｐｒｏｃｅｓｓ）方式で処理されるものであり、複数の製品形成部４３がマトリクス状に配置されている。また、配線母基板４１には、短辺方向に沿って複数の製品形成部に跨る開口部１２が設けられており、開口部１２によりそれぞれの製品形成部は２つに分割されている。尚、それぞれの製品形成部４３は、切断分離した後で、前述した半導体装置１０の配線基板１７となる部位で、配線基板１７と同様の構成であり説明は省略する。
【００２５】
また、マトリックス状に配置された製品形成部の周囲には枠部４５が設けられている。そして枠部には所定の間隔で位置決め孔４６が設けられ、搬送・位置決めが可能に構成されている。また、製品形成部間はダイシングライン４７となる。図３に示すような配線母基板４１が準備される。
【００２６】
図４〜図８は、本発明の実施形態の半導体装置の製造方法を示す断面図である。図９は、図４で示した工程の平面模式図である。図１０は、図６で示した工程の平面模式図である。図４〜図１０において、第１の実施の形態の半導体装置１０と同一構成部分には同一符号を付す。
まず、図４及び図９に示すように、配線母基板４１のそれぞれの製品形成部４３に、それぞれ半導体チップの一面を、ＤＡＦ、例えば絶縁基材の両面に接着層を有するテープ部材、或いはエラストマ等の弾性部材（接着部材３１）を介して、半導体チップ１６の一面を配線基板側に向けて接着固定される。このとき、半導体チップ１６の一面に形成された複数の電極パッドは、配線基板１７の開口部１２から露出するように配置される。半導体チップ１６は略矩形の板状で一面に所定の回路と複数の電極パッドが形成されている。電極パッドは半導体チップ１６の一面の略中央領域に例えば、２列で配置されている。
【００２７】
次に、図５に示すように、半導体チップ１６の第１電極パッド列１３及び第２電極パッド列電極パッド１４を構成する電極パッドと、開口部１２に沿って形成され、第１接続パッド群２１及び第２接続パッド群２２を導電性のワイヤａ，ｂ，Ｂにより結線する。ワイヤは例えばＡｕ等からなり、図示しないワイヤボンディング装置により、溶融され先端にボールが形成されたワイヤを半導体チップ１６の電極パッド上に超音波熱圧着することで接続し、その後、所定のループ形状を描き、ワイヤの後端を対応する接続パッド上に超音波熱圧着することで形成される。
【００２８】
本実施形態においては、絶縁基板１１は、平面視して開口部１２に対して一側に配置すると共に電極パッド列のうち第１電極パッド列１３に近接して配置する第１接続パッド群２１を有する第１の絶縁基板部と、平面視して開口部１２を挟んで前記一側の反対側に配置すると共に前記第２電極パッド列１４に近接して配置する第２接続パッド群２２を有する第２の絶縁基板部とからなる。第１接続パッド群２１は、第１電極パッド列１３の電極パッドにワイヤａを介して接続された第１の接続パッド２４と、少なくとも一の該第１の接続パッドに接続されかつ第１電極パッド列１３の電極パッドに接続されていない第２の接続パッド２５とを有し、第２接続パッド群２２は、第２電極パッド列１４の電極パッドにワイヤｂを介して接続された第３の接続パッド２６と、第２の接続パッドにワイヤＢを介して接続されかつ第２電極パッド列１４の電極パッドに接続されていない第４の接続パッド２７とを有する。第１接続パッド群２１は、第１電極パッド列１３に近接する開口部１２の第１側端１２ａに沿って一列に配列し、第２接続パッド群２２は、第２電極パッド列１４に近接する、開口部１２の第１側端１２ａに平行な反対側の第２側端１２ｂに沿って一列に配列している
すべての製品形成部において、ワイヤボンディングが完了した配線母基板４１は封止工程に移行される。
【００２９】
次に、図６及び図１０に示すように、配線母基板４１の製品形成部４３と開口部１２を一体的に覆う絶縁性の樹脂からなる封止体３２が形成される。封止体３２は、例えば図示しないトランスファモールド装置の上型と下型からなる成型金型で、配線母基板４１を型閉めする。そして、図示しないゲートから上型と下型によって形成されたキャビティ内に熱硬化性のエポキシ樹脂を圧入させる。そしてキャビティ内に樹脂が充填された後、熱硬化することで、配線母基板４１の一面と開口部を一体的に覆う封止部が形成される。本実施形態では配線母基板４１の短辺方向に沿って、複数の製品形成部に跨るように開口部１２を形成している為、長辺側に配置されるゲートから開口部１２及び配線基板の他面側へ良好に樹脂を充填することができる。
【００３０】
尚、本実施形態では電極パッド列１３、１４は開口部１２に沿って２列で配置され、接続パッドは当該接続される電極パッドに隣接した開口部の側端に配置することで、対岸のワイヤボンディングをなくし、封止工程での樹脂の流動に起因したワイヤショートの発生を低減できる。また、第１接続パッド群２１の第１の接続パッドと第２の接続パッドとを離間した位置に配置し、基板配線により電気的に接続することで、さらにワイヤショートの発生を低減することができる。
【００３１】
封止工程が完了した配線母基板４１はボールマウント工程に移行される。
次に、図７に示すように、配線母基板４１のそれぞれの製品形成部の他面に格子状に配置された複数のランド２８上に、導電性のボールである半田ボール２９を配置する。ボールマウント工程では、配線母基板４１上のランド２８の配置に合わせて複数の吸着孔が形成されたボールマウントツールを用いて、例えば半田ボール２９を前記吸着孔に保持し、保持された半田ボールにフラックスを転写形成し、配線母基板４１のランド２８に一括搭載する。ボール搭載後、所定温度でリフローすることで半田ボールが配線基板に固着される。そしてすべての製品形成部のランドに半田ボール２９の搭載が完了した配線母基板４１は基板ダイシング工程に移行される。
【００３２】
次に、図８に示すように、配線母基板４１をダイシングラインで切断し、製品形成部毎に切断分離する。基板ダイシングは、配線母基板４１の封止体３２をダイシングテープ４８に接着し、ダイシングテープ４８によって配線母基板４１を支持する。配線母基板４１をダイシングブレードにより縦横にダイシングラインを切断して配線母基板４１を個片化する。個片化完了後、ダイシングテープ４８からピックアップすることで、図１及び図２に示すような半導体装置１０が得られる。
【００３３】
このような構成により、開口部１２を有し、絶縁基板１１の片面のみに配線層を形成した配線基板においても配線の引き回しが容易になり、絶縁基板１１の片面のみに配線層を設けた１層基板でも良好に半導体装置を製造することができる。さらに１層基板を用いることが可能になる為、半導体装置１０の低コスト化が図れる。
【００３４】
（第２の実施形態）
図１１は、本発明の第２の実施の形態に係る半導体装置の配線引き回し構造を示す平面図である。図１１において、第１の実施の形態の半導体装置１０と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
第２の実施の形態の半導体装置は、一部の電極パッド、例えば電源供給用の電極パッドに対応する配線基板の第１接続パッド群２１を、当該電極パッドから近い側（一方）の開口部１２の側端近傍に配置すると共に、第１接続パッド群２１の第１の接続パッド２４と第２の接続パッド２５とシート状の配線パターン（ベタ配線パターン）で一体的に形成されている（符号５１は一体に形成された接続パッド）。
上記構成とされた第２の実施の形態の半導体装置においても、第１の実施の形態の半導体装置１０と同様な効果が得られると共に、さらに第１接続パッド群２１の第１の接続パッド２４と第２の接続パッド２５とをベタ配線パターンで一体的に構成したことで、ワイヤ長を短く配置させることができ、ワイヤ流れの発生を低減できる。
【００３５】
（第３の実施形態）
図１２は、本発明の第３の実施の形態に係る半導体装置の配線引き回し構造を示す平面図である。図１２において、第１の実施の形態の半導体装置１０と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
第３の実施の形態の半導体装置は、第２の実施の形態の半導体装置と同様に一部の電極パッド、例えば電源供給用の電極パッドに対応する配線基板の第１接続パッド群２１を、当該電極パッドから近い側（一方）の開口部１２の側端近傍に配置すると共に、第１接続パッド群２１の第１の接続パッド２４と第２の接続パッド２５とをシート状の配線パターン（ベタ配線パターン）で一体的に形成されている（符号５２は一体に形成された接続パッドである。）。そして第１接続パッド群２１の第１の接続パッド２４が複数箇所に一体に配置され、それぞれ複数の電源供給用の電極パッドを複数本のワイヤにより結線し、電気的に接続するように構成されている。
【００３６】
上記構成とされた第３の実施の形態の半導体装置においても、第１の実施の形態の半導体装置１０と同様な効果が得られると共に、さらに第１接続パッド群２１の第１の接続パッドと第２の接続パッドとをベタ配線パターンで一体的に構成し、さらに第１接続パッド群２１の複数の第１の接続パッド２４と複数の電源供給用の電極パッドとをそれぞれ複数本のワイヤにより結線するように構成したことで、対岸へのワイヤボンディングした場合と比べて、インダクタンスを低減できる。
【００３７】
（第４の実施形態）
図１３は、本発明の第４の実施の形態に係る半導体装置の配線引き回し構造を示す平面図である。図１３において、第１の実施の形態の半導体装置１０と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
第４の実施の形態の半導体装置は、一部の電極パッド、例えば電源供給用の電極パッドに対応する配線基板の第１接続パッド群２１を、当該電極パッドから近い側（一方）の開口部１２の側端近傍に配置している。
また、第４の実施の形態の半導体装置は、ワイヤＣを介して、第１電極パッド列１３の電極パッドと電気的に接続された第２の接続パッド２５を有する。つまり、図１３に示す第２の接続パッド２５は、先に説明した第１の接続パッド２４の機能を有する。
なお、本実施の形態の場合、第２の接続パッドと、第２の接続パッドに近接する第１の接続パッドとが一体に形成された接続パッドが、図１３に示す第２の接続パッド２５である。
【００３８】
第４の実施の形態の半導体装置においても、第１の実施の形態の半導体装置１０と同様な効果が得られる。また、第１の接続パッド２４の機能を有した第２の接続パッド２５を設けることで、接続パッドの密集する領域にも容易に配置することが可能となる。尚、第１の接続パッド２４と第２の接続パッド２５と、ワイヤＣが接続されるため、他の接続パッドと比べて幅広或いは縦長に構成することが望ましい。
【００３９】
（第５の実施形態）
図１４は、本発明の第５の実施の形態に係る半導体装置の配線引き回し構造を示す平面図である。図１４において、第１の実施の形態の半導体装置１０と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
第５の実施の形態の半導体装置は、一部の電極パッド、例えば電源供給用の電極パッドに対応する配線基板の第１接続パッド群２１を、当該電極パッドから近い側（一方）の開口部１２の側端近傍に配置すると共に、第１接続パッド群２１の第１の接続パッド２４と第２の接続パッド２５とが離間して配置されている。
【００４０】
第５の実施の形態の半導体装置においても、実施形態１と同様な効果が得られると共に、さらに第１接続パッド群２１の第１の接続パッド２４と離間した第２の接続パッド２５とをワイヤＤにより電気的に接続するように構成したことで、基板上の配線の引き回しが困難な接続パッドの密集する領域にも第１接続パッド群２１の第２の接続パッド２５を配置することが可能となる。
【００４１】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例えば、第１〜第５の実施の形態では、ガラスエポキシ基材からなる配線基板１７を用いた場合について説明したが、ポリイミド基材からなるフレキシブル配線基板に適用しても良い。
【００４２】
また、上述した第１〜第５の実施の形態では、開口部１２により完全に２つに分離された配線基板１７を用いた場合について説明したが、中央領域に開口部が配置された配線基板を用いても良い。
【００４３】
また、第１〜第５の実施の形態では、配線基板１７に一つの半導体チップを搭載した半導体装置について説明したが、図１５に示すように配線基板に複数の半導体チップ１６を搭載した半導体装置に適用しても良い。
【００４４】
また、第１〜第５の実施の形態では、絶縁基板の他面側にのみ配線層を有する１層基板を用いた場合について説明したが、２層基板等の多層配線基板に適用しても良い。
【００４５】
また、第１〜第５の実施の形態では、ＢＧＡ型の半導体装置に適用した場合について説明したが、ＬＧＡ（Land Grid Array）型の半導体装置にも適用しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、開口部を有する絶縁基板上に半導体チップが実装されてなる半導体装置に適用可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１０…半導体装置、１１…絶縁基板、１１ａ…一面、１１ｂ…他面、１２…開口部、１２ａ…第１側端、１２ｂ…第２側端、１３…第１電極パッド列、１４…第２電極パッド列、１５…電極パッド列、１６…半導体チップ、１７…配線基板、１８…ソルダーレジスト、１９…配線層、２１…第１接続パッド群、２２…第２接続パッド群、２４…第１の接続パッド、２５…第２の接続パッド、２６…第３の接続パッド、２７…第４の接続パッド、２８…ランド２８…半田ボール、３１…接着部材、３２…封止体、４７…ダイシングライン、４８…ダイシングテープ、５１、５２…接続パッド、ａ，ｂ，Ｂ、Ｃ、Ｄ…ワイヤ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体チップが絶縁基板上に実装されてなる半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体チップの集積度が年々向上し、それに伴って配線の微細化や多層化などが進んでいる。一方、半導体パッケージ（半導体装置）の高密度実装化のためには、パッケージサイズの小型化が必要となっている。例えば、ＢＧＡ(Ball Grid Array)やＣＳＰ(Chip Size Package)などの半導体パッケージは、絶縁基板上に半導体チップを実装し、この半導体チップと絶縁基板との間をワイヤーボンディング等で接続した構造を有している。
【０００３】
特許文献１に開示されたＢＧＡ型の半導体装置は、中央領域に複数の電極パッドが２列で配置された半導体チップを、開口部を有する配線基板の一面に、開口部から電極パッドを露出するように半導体チップを搭載し、配線基板の開口部の両側端の近傍位置に配置した接続パッドと開口部から露出された電極パッドとをワイヤにて接続するように構成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１９８８４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来の半導体装置において、配線基板は、略中央領域に開口部が配置されると共に、絶縁基板の他面側のみに配線パターンを配置する構成のため、２列配置された電極パッドで、当該電極パッドに近い側端近傍の接続パッドにワイヤ接続する場合には、当該電極パッドから対岸（当該電極パッドが隣接する絶縁基板の開口部の側端と反対側の側端）への配線の引き回しが困難、あるいは遠回りの配線となってしまうという問題がある。
【０００６】
また、当該電極パッドから対岸の接続パッドにワイヤを介して接続する場合には、他列の隣接する電極パッドを接続するワイヤとの間隔が狭くなり、封止時の樹脂の流動等によりワイヤが変位しワイヤショートしてしまう虞がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の半導体装置は、一面と、該一面に対向する他面と、前記一面から前記他面に貫通する略矩形の開口部とを有する絶縁基板と、前記開口部の第１側端に沿って並んで配置する第１電極パッド列と第２電極パッド列とからなる電極パッド列を有し、前記開口部から露出するように前記絶縁基板の一面に搭載された半導体チップと、を備え、前記絶縁基板は、平面視して前記開口部に対して一側に配置すると共に前記電極パッド列のうち前記第１電極パッド列に近接して配置する第１接続パッド群を有する第１の絶縁基板部と、平面視して前記開口部を挟んで前記一側の反対側に配置すると共に前記第２電極パッド列に近接して配置する第２接続パッド群を有する第２の絶縁基板部とからなり、前記第１接続パッド群は、前記第１電極パッド列の電極パッドにワイヤを介して接続された第１の接続パッドと、少なくとも一の該第１の接続パッドに接続されかつ前記第１電極パッド列の電極パッドに接続されていない第２の接続パッドとを有し、前記第２接続パッド群は、前記第２電極パッド列の電極パッドにワイヤを介して接続された第３の接続パッドと、前記第２の接続パッドにワイヤを介して接続されかつ前記第２電極パッド列の電極パッドに接続されていない第４の接続パッドとを有し、前記絶縁基板の前記他面に、前記第４の接続パッドに配線により接続された外部接続端子を備えた、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の半導体装置によれば、開口部を有し、絶縁基板の片面のみに配線を形成した配線基板においても配線の引き回しが容易になる。また、絶縁基板の片面のみに配線を設けることで、両面に配線を有する配線基板に比べて低コスト化できる。さらに、第１電極パッド列と第２電極パッド列を開口部に沿って２列で配置し、第１接続パッド群をそれに近接する第１電極パッド列にワイヤを介して接続し、第２接続パッド群をそれに近接する第２電極パッド列にワイヤを介して接続する構成とすることにより、対岸のワイヤボンディングをなくし、ワイヤショートの発生を低減することができる。さらにまた、第２の接続パッドを、第１の接続パッド同士の距離よりも第１の接続パッドから離間した距離で配置する構成とすることにより、ワイヤショートの発生を低減することができる。さらにまた、第１の絶縁基板部の第２の接続パッドと、第２の絶縁基板部の第４の接続パッドとを絶縁基板の開口部を跨いで接続とすることにより、開口部により完全に分離された配線基板においても配線の引き回しが可能となる。さらにまた、電源供給用の電極パッドに対応する電気的接続を、第１の絶縁基板部の第２の接続パッド、ワイヤ及び２の絶縁基板部の第４の接続パッドを介して電気的に接続するとすることにより、電源供給系の配線長を短く構成することができ、インダクタンスを低減できると共に、ＥＳＤ（Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）耐性も向上できる。さらにまた、第１接続パッド群の第２の接続パッドの配置スペースを十分確保することが可能になり、パッド配置及び配線の引き回しが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の平面模式図である。
【図２】図１に示す半導体装置のＡ−Ａ線方向の断面模式図である。
【図３】開口部を有するＢＧＡ型の半導体装置の製造に用いる配線母基板を示す（ａ）平面模式図と、（ｂ）断面模式図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法の第１の工程を示す断面模式図である。
【図５】図４で示した工程の次の工程を示す断面模式図である。
【図６】図５で示した工程の次の工程を示す断面模式図である。
【図７】図６で示した工程の次の工程を示す断面模式図である。
【図８】図７で示した工程の次の工程を示す断面模式図である。
【図９】図４で示した工程の平面模式図である。
【図１０】図６で示した工程の平面模式図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係る半導体装置の主要部を拡大した平面模式図である。
【図１２】本発明の第３の実施形態に係る半導体装置の主要部を拡大した平面模式図である。
【図１３】本発明の第４の実施形態に係る半導体装置の主要部を拡大した平面模式図である。
【図１４】本発明の第５の実施形態に係る半導体装置の主要部を拡大した平面模式図である。
【図１５】本発明の他の実施形態に係る半導体装置の製造方法の第１の工程を示す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明を適用した実施形態について詳細に説明する。尚、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、以下の説明で用いる図面は、本発明の実施形態の構成を説明するためのものであり、図示される各部の大きさや厚さや寸法等は、実際の半導体装置の寸法関係とは異なる場合がある。
【００１１】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態である、開口部を有するＢＧＡ型半導体装置の概略構成を示す底面図である。図２は、図１に示す半導体装置のＡ−Ａ線方向の断面図である。なお、図１では、説明の便宜上、図２に示すソルダーレジスト１８の図示を省略する。また、図２では、説明の便宜上、図１に示すＡ−Ａ線に位置しない部分のワイヤＢ、及びワイヤｂを図示する。
【００１２】
図１及び図２を参照するに、本発明の半導体装置１０は、一面１１ａと、一面に対向する他面１１ｂと、一面から他面に貫通する略矩形の開口部１２とを有する絶縁基板１１と、開口部１２の第１側端１２ａに沿って並んで配置する第１電極パッド列１３と第２電極パッド列１４とからなる電極パッド列１５を有し、開口部１２から露出するように絶縁基板１１の面１１ａに搭載された半導体チップ１６と、を有する。
【００１３】
本発明を適用した実施形態である半導体装置は、略矩形で所定の配線が形成された配線基板１７を用いる。
配線基板１７は、絶縁基板１１と配線層１９とを有する。絶縁基板１１は、例えば、０．２ｍｍ厚のガラスエポキシ基板である。配線基板１７は、ガラスエポキシ基材（絶縁基板）の他面側にＣｕ等の導電材料からなる所定の配線が形成され、部分的に絶縁膜、例えばソルダーレジスト１８で覆われている。配線基板１７の中央領域には開口部１２が形成されており、配線基板１７が２つに分割されている。
【００１４】
絶縁基板１１の他面１１ｂ側の、開口部１２に沿った側端近傍には、ソルダーレジスト１８から露出された複数の接続パッド（第１接続パッド群２１、第２接続パッド群２２）が配置されている。
より詳細には、第１接続パッド群２１は、第１電極パッド列１３の電極パッドにワイヤａを介して接続された第１の接続パッド２４と、少なくとも一の該第１の接続パッド２４に接続されかつ第１電極パッド列１３の電極パッドに接続されていない第２の接続パッド２５とを有する。また、第２接続パッド群２２は、第２電極パッド列１４の電極パッドにワイヤｂを介して接続された第３の接続パッド２６と、第２の接続パッド２５にワイヤＢを介して接続されかつ第２電極パッド列１４の電極パッドに接続されていない第４の接続パッド２７とを有する。
【００１５】
第１接続パッド群２１は、第１電極パッド列１３に近接する開口部１２の第１側端１２ａに沿って一列に配列し、第２接続パッド群２２は、第２電極パッド列１４に近接する、開口部１２の第１側端１２ａに平行な反対側の第２側端１２ｂに沿って一列に配列している。
【００１６】
また、絶縁基板１１の他面１１ｂには、所定の間隔で、半田ボール２９が配置される複数のランド（外部接続端子）２８が格子状に配置されている。そして、接続パッド（第１の接続パッド、第２の接続パッド、第３の接続パッド、第４の接続パッド）とこれに対応するランド２８とは、配線層１９の配線によりそれぞれ電気的に接続されている。
【００１７】
また、絶縁基板１１の他面１１ｂと反対側の面である一面１１ａ側には、ＤＡＦ（Ｄｉｅ Ａｔｔａｃｈｅｄ Ｆｉｌｍ）、或いはエラストマ等の接着部材を介して、半導体チップが搭載されている。半導体チップ１６は、略矩形の板状で、一面に例えばメモリ回路と、複数の電極パッド（第１電極パッド列１３、第２電極パッド列１４）が形成されており、その一面側を配線基板１７に向けて半導体チップ１６が搭載されている。
本実施形態の半導体チップ１６では、第１電極パッド列１３と第２電極パッド列１４が半導体チップの中央部位に２列で配置されており、それら電極パッド列（第１電極パッド列１３、第２電極パッド列１４）が配線基板１７の開口部１２内から露出するように、配線基板１７に搭載されている。また、半導体チップ１６の電極パッドを除く一面には図示しないパッシベーション膜が形成され、回路形成面を保護している。
【００１８】
そして、半導体チップ１６上に形成された電極パッド列は、第１電極パッド列１３の電極パッドのそれぞれ対応する第１接続パッド群２１の第１の接続パッド２４、及び、第２電極パッド列１４の電極パッドのそれぞれ対応する第２接続パッド群２２の第３の接続パッド２６と、配線基板の開口部を通じて導電性のワイヤにより結線されることで、電気的に接続されている。ワイヤとしては、例えばＡｕ、Ｃｕ等が用いられる。
【００１９】
そして、配線基板１７の一面、開口部１２及び他面の開口部１２近傍には、封止体３２が形成されており、封止体３２により半導体チップ及びそれぞれの接続パッド及びワイヤを覆うように構成される。封止体３２は、例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂からなる。この封止体３２により半導体チップ１６及びワイヤ接続部位を外界から保護される。
【００２０】
本実施形態の半導体装置では、図１及び図２に示すように、一部の電極パッド、例えば電源供給用の電極パッドに対応する配線基板１７の接続パッド群は、当該電極パッドから近い（一方）側の開口部１２の側端近傍に配置された第１の接続パッドと、該第１の接続パッドと配線基板の配線により電気的に接続された第２の接続パッドとからなる第１接続パッド群２１と、当該電極パッドから遠い側（他方）の開口部の側端近傍に配置された第４の接続パッドとから構成されている。また、電源供給用の電極パッドと第１接続パッド群の第１の接続パッドとはワイヤにより電気的に接続され、第１接続パッド群の第２の接続パッドと第４の接続パッドとは、開口部１２を跨いでワイヤにより電気的に接続されるように構成されている。
【００２１】
このように、一面１１ａと、該一面に対向する他面１１ｂと、その一面から他面に貫通する開口部１２とを有する絶縁基板１１と、開口部１２から電極パッド１３，１４が露出されるように、絶縁基板の一面に搭載された半導体チップ１６と、絶縁基板の他面の開口部１２の一方の側端１２ａ近傍に配置され、電極パッド１３と電気的に接続された第１の接続パッド２４と、その第１の接続パッド２４と配線により接続された第２の接続パッド２５とを有する第１接続パッド群２１と、絶縁基板１１の他面の開口部１２の一方の側端近傍１２ａに配置され、絶縁基板の他面の開口部の他方の側端１２ｂ近傍に配置され、第１接続パッド群２１の第２の接続パッド２４とワイヤを介して接続された第２接続パッド群２２の第４の接続パッド２７と、絶縁基板１１の他面１１ｂに配置され、第４の接続パッド２７に配線により接続された外部接続端子２８とを備えた半導体装置を構成したことにより、開口部を有し、絶縁基板の片面のみに配線層を形成した配線基板においても配線の引き回しが容易になる。また絶縁基板の片面のみに配線層を設けることで、両面に配線層を有する配線基板に比べて、低コスト化できる。
【００２２】
また、第１電極パッド列と第２電極パッド列を開口部に沿って２列で配置し、第１接続パッド群２１をそれに近接する第１電極パッド列にワイヤを介して接続し、第２接続パッド群２２をそれに近接する第２電極パッド列にワイヤを介して接続する構成とすることにより、対岸のワイヤボンディングをなくし、ワイヤショートの発生を低減することができる。
また、第２の接続パッドを、第１の接続パッド同士の距離よりも第１の接続パッドから離間した距離で配置する構成とすることにより、ワイヤショートの発生を低減することができる。さらにまた、第１の絶縁基板部の第２の接続パッドと、第２の絶縁基板部の第４の接続パッドとを絶縁基板の開口部を跨いで接続とすることにより、開口部により完全に分離された配線基板においても配線の引き回しが可能となる。
また、電源供給用の電極パッドに対応する電気的接続を、第１の絶縁基板部の第２の接続パッド、ワイヤ及び第２の絶縁基板部の第４の接続パッドを介して電気的に接続するとすることにより、電源供給系の配線長を短く構成することができ、インダクタンスを低減できると共に、ＥＳＤ（Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）耐性も向上できる。
さらに、第１接続パッド群の第２の接続パッドの配置スペースを十分確保することが可能になり、パッド配置及び配線の引き回しが容易になる。
【００２３】
次に、本発明の実施形態の半導体装置１０の製造方法について説明する。
図３（ａ）及び（ｂ）は、開口部を有するＢＧＡ型の半導体装置の製造に用いる配線母基板を示す図である。
【００２４】
まず、本実施形態に用いられる配線母基板４１は、ＭＡＰ（Ｍｏｌｄ Ａｒｒａｙ Ｐｒｏｃｅｓｓ）方式で処理されるものであり、複数の製品形成部４３がマトリクス状に配置されている。また、配線母基板４１には、短辺方向に沿って複数の製品形成部に跨る開口部１２が設けられており、開口部１２によりそれぞれの製品形成部は２つに分割されている。尚、それぞれの製品形成部４３は、切断分離した後で、前述した半導体装置１０の配線基板１７となる部位で、配線基板１７と同様の構成であり説明は省略する。
【００２５】
また、マトリックス状に配置された製品形成部の周囲には枠部４５が設けられている。そして枠部には所定の間隔で位置決め孔４６が設けられ、搬送・位置決めが可能に構成されている。また、製品形成部間はダイシングライン４７となる。図３に示すような配線母基板４１が準備される。
【００２６】
図４〜図８は、本発明の実施形態の半導体装置の製造方法を示す断面図である。図９は、図４で示した工程の平面模式図である。図１０は、図６で示した工程の平面模式図である。図４〜図１０において、第１の実施の形態の半導体装置１０と同一構成部分には同一符号を付す。
まず、図４及び図９に示すように、配線母基板４１のそれぞれの製品形成部４３に、それぞれ半導体チップの一面を、ＤＡＦ、例えば絶縁基材の両面に接着層を有するテープ部材、或いはエラストマ等の弾性部材（接着部材３１）を介して、半導体チップ１６の一面を配線基板側に向けて接着固定される。このとき、半導体チップ１６の一面に形成された複数の電極パッドは、配線基板１７の開口部１２から露出するように配置される。半導体チップ１６は略矩形の板状で一面に所定の回路と複数の電極パッドが形成されている。電極パッドは半導体チップ１６の一面の略中央領域に例えば、２列で配置されている。
【００２７】
次に、図５に示すように、半導体チップ１６の第１電極パッド列１３及び第２電極パッド列電極パッド１４を構成する電極パッドと、開口部１２に沿って形成され、第１接続パッド群２１及び第２接続パッド群２２を導電性のワイヤａ，ｂ，Ｂにより結線する。ワイヤは例えばＡｕ等からなり、図示しないワイヤボンディング装置により、溶融され先端にボールが形成されたワイヤを半導体チップ１６の電極パッド上に超音波熱圧着することで接続し、その後、所定のループ形状を描き、ワイヤの後端を対応する接続パッド上に超音波熱圧着することで形成される。
【００２８】
本実施形態においては、絶縁基板１１は、平面視して開口部１２に対して一側に配置すると共に電極パッド列のうち第１電極パッド列１３に近接して配置する第１接続パッド群２１を有する第１の絶縁基板部と、平面視して開口部１２を挟んで前記一側の反対側に配置すると共に前記第２電極パッド列１４に近接して配置する第２接続パッド群２２を有する第２の絶縁基板部とからなる。第１接続パッド群２１は、第１電極パッド列１３の電極パッドにワイヤａを介して接続された第１の接続パッド２４と、少なくとも一の該第１の接続パッドに接続されかつ第１電極パッド列１３の電極パッドに接続されていない第２の接続パッド２５とを有し、第２接続パッド群２２は、第２電極パッド列１４の電極パッドにワイヤｂを介して接続された第３の接続パッド２６と、第２の接続パッドにワイヤＢを介して接続されかつ第２電極パッド列１４の電極パッドに接続されていない第４の接続パッド２７とを有する。第１接続パッド群２１は、第１電極パッド列１３に近接する開口部１２の第１側端１２ａに沿って一列に配列し、第２接続パッド群２２は、第２電極パッド列１４に近接する、開口部１２の第１側端１２ａに平行な反対側の第２側端１２ｂに沿って一列に配列している
すべての製品形成部において、ワイヤボンディングが完了した配線母基板４１は封止工程に移行される。
【００２９】
次に、図６及び図１０に示すように、配線母基板４１の製品形成部４３と開口部１２を一体的に覆う絶縁性の樹脂からなる封止体３２が形成される。封止体３２は、例えば図示しないトランスファモールド装置の上型と下型からなる成型金型で、配線母基板４１を型閉めする。そして、図示しないゲートから上型と下型によって形成されたキャビティ内に熱硬化性のエポキシ樹脂を圧入させる。そしてキャビティ内に樹脂が充填された後、熱硬化することで、配線母基板４１の一面と開口部を一体的に覆う封止部が形成される。本実施形態では配線母基板４１の短辺方向に沿って、複数の製品形成部に跨るように開口部１２を形成している為、長辺側に配置されるゲートから開口部１２及び配線基板の他面側へ良好に樹脂を充填することができる。
【００３０】
尚、本実施形態では電極パッド列１３、１４は開口部１２に沿って２列で配置され、接続パッドは当該接続される電極パッドに隣接した開口部の側端に配置することで、対岸のワイヤボンディングをなくし、封止工程での樹脂の流動に起因したワイヤショートの発生を低減できる。また、第１接続パッド群２１の第１の接続パッドと第２の接続パッドとを離間した位置に配置し、基板配線により電気的に接続することで、さらにワイヤショートの発生を低減することができる。
【００３１】
封止工程が完了した配線母基板４１はボールマウント工程に移行される。
次に、図７に示すように、配線母基板４１のそれぞれの製品形成部の他面に格子状に配置された複数のランド２８上に、導電性のボールである半田ボール２９を配置する。ボールマウント工程では、配線母基板４１上のランド２８の配置に合わせて複数の吸着孔が形成されたボールマウントツールを用いて、例えば半田ボール２９を前記吸着孔に保持し、保持された半田ボールにフラックスを転写形成し、配線母基板４１のランド２８に一括搭載する。ボール搭載後、所定温度でリフローすることで半田ボールが配線基板に固着される。そしてすべての製品形成部のランドに半田ボール２９の搭載が完了した配線母基板４１は基板ダイシング工程に移行される。
【００３２】
次に、図８に示すように、配線母基板４１をダイシングラインで切断し、製品形成部毎に切断分離する。基板ダイシングは、配線母基板４１の封止体３２をダイシングテープ４８に接着し、ダイシングテープ４８によって配線母基板４１を支持する。配線母基板４１をダイシングブレードにより縦横にダイシングラインを切断して配線母基板４１を個片化する。個片化完了後、ダイシングテープ４８からピックアップすることで、図１及び図２に示すような半導体装置１０が得られる。
【００３３】
このような構成により、開口部１２を有し、絶縁基板１１の片面のみに配線層を形成した配線基板においても配線の引き回しが容易になり、絶縁基板１１の片面のみに配線層を設けた１層基板でも良好に半導体装置を製造することができる。さらに１層基板を用いることが可能になる為、半導体装置１０の低コスト化が図れる。
【００３４】
（第２の実施形態）
図１１は、本発明の第２の実施の形態に係る半導体装置の配線引き回し構造を示す平面図である。図１１において、第１の実施の形態の半導体装置１０と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
第２の実施の形態の半導体装置は、一部の電極パッド、例えば電源供給用の電極パッドに対応する配線基板の第１接続パッド群２１を、当該電極パッドから近い側（一方）の開口部１２の側端近傍に配置すると共に、第１接続パッド群２１の第１の接続パッド２４と第２の接続パッド２５とシート状の配線パターン（ベタ配線パターン）で一体的に形成されている（符号５１は一体に形成された接続パッド）。
上記構成とされた第２の実施の形態の半導体装置においても、第１の実施の形態の半導体装置１０と同様な効果が得られると共に、さらに第１接続パッド群２１の第１の接続パッド２４と第２の接続パッド２５とをベタ配線パターンで一体的に構成したことで、ワイヤ長を短く配置させることができ、ワイヤ流れの発生を低減できる。
【００３５】
（第３の実施形態）
図１２は、本発明の第３の実施の形態に係る半導体装置の配線引き回し構造を示す平面図である。図１２において、第１の実施の形態の半導体装置１０と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
第３の実施の形態の半導体装置は、第２の実施の形態の半導体装置と同様に一部の電極パッド、例えば電源供給用の電極パッドに対応する配線基板の第１接続パッド群２１を、当該電極パッドから近い側（一方）の開口部１２の側端近傍に配置すると共に、第１接続パッド群２１の第１の接続パッド２４と第２の接続パッド２５とをシート状の配線パターン（ベタ配線パターン）で一体的に形成されている（符号５２は一体に形成された接続パッドである。）。そして第１接続パッド群２１の第１の接続パッド２４が複数箇所に一体に配置され、それぞれ複数の電源供給用の電極パッドを複数本のワイヤにより結線し、電気的に接続するように構成されている。
【００３６】
上記構成とされた第３の実施の形態の半導体装置においても、第１の実施の形態の半導体装置１０と同様な効果が得られると共に、さらに第１接続パッド群２１の第１の接続パッドと第２の接続パッドとをベタ配線パターンで一体的に構成し、さらに第１接続パッド群２１の複数の第１の接続パッド２４と複数の電源供給用の電極パッドとをそれぞれ複数本のワイヤにより結線するように構成したことで、対岸へのワイヤボンディングした場合と比べて、インダクタンスを低減できる。
【００３７】
（第４の実施形態）
図１３は、本発明の第４の実施の形態に係る半導体装置の配線引き回し構造を示す平面図である。図１３において、第１の実施の形態の半導体装置１０と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
第４の実施の形態の半導体装置は、一部の電極パッド、例えば電源供給用の電極パッドに対応する配線基板の第１接続パッド群２１を、当該電極パッドから近い側（一方）の開口部１２の側端近傍に配置している。
また、第４の実施の形態の半導体装置は、ワイヤＣを介して、第１電極パッド列１３の電極パッドと電気的に接続された第２の接続パッド２５を有する。つまり、図１３に示す第２の接続パッド２５は、先に説明した第１の接続パッド２４の機能を有する。
なお、本実施の形態の場合、第２の接続パッドと、第２の接続パッドに近接する第１の接続パッドとが一体に形成された接続パッドが、図１３に示す第２の接続パッド２５である。
【００３８】
第４の実施の形態の半導体装置においても、第１の実施の形態の半導体装置１０と同様な効果が得られる。また、第１の接続パッド２４の機能を有した第２の接続パッド２５を設けることで、接続パッドの密集する領域にも容易に配置することが可能となる。尚、第１の接続パッド２４と第２の接続パッド２５と、ワイヤＣが接続されるため、他の接続パッドと比べて幅広或いは縦長に構成することが望ましい。
【００３９】
（第５の実施形態）
図１４は、本発明の第５の実施の形態に係る半導体装置の配線引き回し構造を示す平面図である。図１４において、第１の実施の形態の半導体装置１０と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
第５の実施の形態の半導体装置は、一部の電極パッド、例えば電源供給用の電極パッドに対応する配線基板の第１接続パッド群２１を、当該電極パッドから近い側（一方）の開口部１２の側端近傍に配置すると共に、第１接続パッド群２１の第１の接続パッド２４と第２の接続パッド２５とが離間して配置されている。
【００４０】
第５の実施の形態の半導体装置においても、実施形態１と同様な効果が得られると共に、さらに第１接続パッド群２１の第１の接続パッド２４と離間した第２の接続パッド２５とをワイヤＤにより電気的に接続するように構成したことで、基板上の配線の引き回しが困難な接続パッドの密集する領域にも第１接続パッド群２１の第２の接続パッド２５を配置することが可能となる。
【００４１】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例えば、第１〜第５の実施の形態では、ガラスエポキシ基材からなる配線基板１７を用いた場合について説明したが、ポリイミド基材からなるフレキシブル配線基板に適用しても良い。
【００４２】
また、上述した第１〜第５の実施の形態では、開口部１２により完全に２つに分離された配線基板１７を用いた場合について説明したが、中央領域に開口部が配置された配線基板を用いても良い。
【００４３】
また、第１〜第５の実施の形態では、配線基板１７に一つの半導体チップを搭載した半導体装置について説明したが、図１５に示すように配線基板に複数の半導体チップ１６を搭載した半導体装置に適用しても良い。
【００４４】
また、第１〜第５の実施の形態では、絶縁基板の他面側にのみ配線層を有する１層基板を用いた場合について説明したが、２層基板等の多層配線基板に適用しても良い。
【００４５】
また、第１〜第５の実施の形態では、ＢＧＡ型の半導体装置に適用した場合について説明したが、ＬＧＡ（Land Grid Array）型の半導体装置にも適用しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、開口部を有する絶縁基板上に半導体チップが実装されてなる半導体装置に適用可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１０…半導体装置、１１…絶縁基板、１１ａ…一面、１１ｂ…他面、１２…開口部、１２ａ…第１側端、１２ｂ…第２側端、１３…第１電極パッド列、１４…第２電極パッド列、１５…電極パッド列、１６…半導体チップ、１７…配線基板、１８…ソルダーレジスト、１９…配線層、２１…第１接続パッド群、２２…第２接続パッド群、２４…第１の接続パッド、２５…第２の接続パッド、２６…第３の接続パッド、２７…第４の接続パッド、２８…ランド２８…半田ボール、３１…接着部材、３２…封止体、４７…ダイシングライン、４８…ダイシングテープ、５１、５２…接続パッド、ａ，ｂ，Ｂ、Ｃ、Ｄ…ワイヤ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一面と、該一面に対向する他面と、前記一面から前記他面に貫通する略矩形の開口部とを有する絶縁基板と、
前記開口部の第１側端に沿って並んで配置する第１電極パッド列と第２電極パッド列とからなる電極パッド列を有し、前記開口部から露出するように前記絶縁基板の一面に搭載された半導体チップと、を備え、
前記絶縁基板は、平面視して前記開口部に対して一側に配置すると共に前記電極パッド列のうち前記第１電極パッド列に近接して配置する第１接続パッド群を有する第１の絶縁基板部と、平面視して前記開口部を挟んで前記一側の反対側に配置すると共に前記第２電極パッド列に近接して配置する第２接続パッド群を有する第２の絶縁基板部とからなり、
前記第１接続パッド群は、前記第１電極パッド列の電極パッドにワイヤを介して接続された第１の接続パッドと、少なくとも一の該第１の接続パッドに接続されかつ前記第１電極パッド列の電極パッドに接続されていない第２の接続パッドとを有し、
前記第２接続パッド群は、前記第２電極パッド列の電極パッドにワイヤを介して接続された第３の接続パッドと、前記第２の接続パッドにワイヤを介して接続されかつ前記第２電極パッド列の電極パッドに接続されていない第４の接続パッドとを有し、
前記絶縁基板の前記他面に、前記第４の接続パッドに配線により接続された外部接続端子を備えた、ことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記第１接続パッド群は、前記第１電極パッド列に近接する前記開口部の前記第１側端に沿って一列に配列し、
前記第２接続パッド群は、前記第２電極パッド列に近接する、前記開口部の前記第１側端に平行な反対側の第２側端に沿って一列に配列している、ことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第２の接続パッドが、前記第１の接続パッド同士の距離よりも前記第１の接続パッドから離間した距離で配置されていることを特徴とする請求項１又は２記載の半導体装置。
【請求項４】
前記電極パッド列は、電源供給用の電極パッドを含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記第２の接続パッドと、該第２の接続パッドに近接する一又は複数の前記第１の接続パッドとが一体に形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記一体に形成されたパッドに、複数の電極パッドからワイヤが接続されていることを特徴とする請求項５に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記第１の絶縁基板部と前記第２の絶縁基板とは前記開口部を介して分離されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項１】
一面と、該一面に対向する他面と、前記一面から前記他面に貫通する略矩形の開口部とを有する絶縁基板と、
前記開口部の第１側端に沿って並んで配置する第１電極パッド列と第２電極パッド列とからなる電極パッド列を有し、前記開口部から露出するように前記絶縁基板の一面に搭載された半導体チップと、を備え、
前記絶縁基板は、平面視して前記開口部に対して一側に配置すると共に前記電極パッド列のうち前記第１電極パッド列に近接して配置する第１接続パッド群を有する第１の絶縁基板部と、平面視して前記開口部を挟んで前記一側の反対側に配置すると共に前記第２電極パッド列に近接して配置する第２接続パッド群を有する第２の絶縁基板部とからなり、
前記第１接続パッド群は、前記第１電極パッド列の電極パッドにワイヤを介して接続された第１の接続パッドと、少なくとも一の該第１の接続パッドに接続されかつ前記第１電極パッド列の電極パッドに接続されていない第２の接続パッドとを有し、
前記第２接続パッド群は、前記第２電極パッド列の電極パッドにワイヤを介して接続された第３の接続パッドと、前記第２の接続パッドにワイヤを介して接続されかつ前記第２電極パッド列の電極パッドに接続されていない第４の接続パッドとを有し、
前記絶縁基板の前記他面に、前記第４の接続パッドに配線により接続された外部接続端子を備えた、ことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記第１接続パッド群は、前記第１電極パッド列に近接する前記開口部の前記第１側端に沿って一列に配列し、
前記第２接続パッド群は、前記第２電極パッド列に近接する、前記開口部の前記第１側端に平行な反対側の第２側端に沿って一列に配列している、ことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第２の接続パッドが、前記第１の接続パッド同士の距離よりも前記第１の接続パッドから離間した距離で配置されていることを特徴とする請求項１又は２記載の半導体装置。
【請求項４】
前記電極パッド列は、電源供給用の電極パッドを含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記第２の接続パッドと、該第２の接続パッドに近接する一又は複数の前記第１の接続パッドとが一体に形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記一体に形成されたパッドに、複数の電極パッドからワイヤが接続されていることを特徴とする請求項５に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記第１の絶縁基板部と前記第２の絶縁基板とは前記開口部を介して分離されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の半導体装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
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【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１１−１５５２０３（Ｐ２０１１−１５５２０３Ａ）
【公開日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１６９２８（Ｐ２０１０−１６９２８）
【出願日】平成２２年１月２８日（２０１０．１．２８）
【出願人】（５００１７４２４７）エルピーダメモリ株式会社 (2,599)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２８日（２０１０．１．２８）
【出願人】（５００１７４２４７）エルピーダメモリ株式会社 (2,599)
【Ｆターム（参考）】
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