JP2001189415A - ワイヤボンディング方法及びこれを用いた半導体パッケージ - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ダイ対ダイワイヤボンディングを回避してボ
ンディング収率を向上させ、キャピラリー(capillar
y)の寿命を延長し、生産費を節減し得るワイヤボンデ
ィング方法及びこれを用いた半導体パッケージを提供す
る。 【解決手段】 樹脂層を基本層にし、中央に半導体チッ
プが搭載されるチップ搭載領域を備え、チップ搭載領域
の外周縁に多数の回路パターンが形成され、チップ搭載
領域の外周縁に伝達パターンが形成される回路基板を提
供する段階;回路基板のチップ搭載領域に多数の半導体
チップをスタックして接着し、又は平面上に多数の半導
体チップを配列して接着する段階;半導体チップ中、い
ずれか一つの半導体チップの入出力パッドと回路基板の
伝達パターンとを導電性ワイヤでボンディングする段
階;半導体チップ中、他の半導体チップの入出力パッド
と回路基板の伝達パターンとを導電性ワイヤでボンディ
ングして半導体チップ等が伝達パターンを経由して互い
に電気的に導通されるようにする段階とからなる。
ンディング収率を向上させ、キャピラリー(capillar
y)の寿命を延長し、生産費を節減し得るワイヤボンデ
ィング方法及びこれを用いた半導体パッケージを提供す
る。 【解決手段】 樹脂層を基本層にし、中央に半導体チッ
プが搭載されるチップ搭載領域を備え、チップ搭載領域
の外周縁に多数の回路パターンが形成され、チップ搭載
領域の外周縁に伝達パターンが形成される回路基板を提
供する段階;回路基板のチップ搭載領域に多数の半導体
チップをスタックして接着し、又は平面上に多数の半導
体チップを配列して接着する段階;半導体チップ中、い
ずれか一つの半導体チップの入出力パッドと回路基板の
伝達パターンとを導電性ワイヤでボンディングする段
階;半導体チップ中、他の半導体チップの入出力パッド
と回路基板の伝達パターンとを導電性ワイヤでボンディ
ングして半導体チップ等が伝達パターンを経由して互い
に電気的に導通されるようにする段階とからなる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はワイヤボンディング
方法及びこれを用いた半導体パッケージに関するもの
で、より詳しくは半導体チップをスタック(Stack;積
層)させるか、または水平面上に多数個を具備させて相
互信号の交換がなされる半導体パッケージに於いて、ダ
イ対ダイワイヤボンディング(Die to Die Wire Bo
nding ;半導体チップと半導体チップとを直接ワイヤ
で接続するボンディング)を回避してボンディング収率
を向上させると共に、キャピラリー(capillary)の寿
命を延長し、また生産費を節減し得るワイヤボンディン
グ方法及びこれを用いた半導体パッケージに関するもの
である。
方法及びこれを用いた半導体パッケージに関するもの
で、より詳しくは半導体チップをスタック(Stack;積
層)させるか、または水平面上に多数個を具備させて相
互信号の交換がなされる半導体パッケージに於いて、ダ
イ対ダイワイヤボンディング(Die to Die Wire Bo
nding ;半導体チップと半導体チップとを直接ワイヤ
で接続するボンディング)を回避してボンディング収率
を向上させると共に、キャピラリー(capillary)の寿
命を延長し、また生産費を節減し得るワイヤボンディン
グ方法及びこれを用いた半導体パッケージに関するもの
である。
【0002】通常、印刷回路基板、リードフレームまた
は回路フイルム(以下、印刷回路基板に対してだけ説明
する)等に多数の半導体チップをスタックさせるか、ま
たは多数の半導体チップを水平面上に位置させて封止材
で封止させた半導体パッケージをスタック型の半導体パ
ッケージ、またはMCM(Multi Chip Module)とい
う。このような半導体パッケージは、通常、封止材内側
の半導体チップが印刷回路基板の回路パターンにワイヤ
で連結されると共に、前記半導体チップ等の相互間をま
たワイヤで連結させる。
は回路フイルム(以下、印刷回路基板に対してだけ説明
する)等に多数の半導体チップをスタックさせるか、ま
たは多数の半導体チップを水平面上に位置させて封止材
で封止させた半導体パッケージをスタック型の半導体パ
ッケージ、またはMCM(Multi Chip Module)とい
う。このような半導体パッケージは、通常、封止材内側
の半導体チップが印刷回路基板の回路パターンにワイヤ
で連結されると共に、前記半導体チップ等の相互間をま
たワイヤで連結させる。
【0003】このような半導体パッケージ中で、印刷回
路基板20を用いたスタック型の半導体パッケージ10
0’を図1に図示しており、また、封止前の状態を図2
に示している。図1及び図2に示したように、上面に多
数列(例えば2列)に入出力パッド2aを具備した第1
半導体チップ2を備え、前記第1半導体チップ2の上面
にもまた、多数の入出力パッド4aを具備した第2半導
体チップ4が接着手段6で接着されている。前記第1半
導体チップ2の底面には、接着手段6で印刷回路基板2
0が接着されている。
路基板20を用いたスタック型の半導体パッケージ10
0’を図1に図示しており、また、封止前の状態を図2
に示している。図1及び図2に示したように、上面に多
数列(例えば2列)に入出力パッド2aを具備した第1
半導体チップ2を備え、前記第1半導体チップ2の上面
にもまた、多数の入出力パッド4aを具備した第2半導
体チップ4が接着手段6で接着されている。前記第1半
導体チップ2の底面には、接着手段6で印刷回路基板2
0が接着されている。
【0004】周知のように、前記印刷回路基板20は、
樹脂層22を中心に、その上,下面に多数の回路パター
ン24が形成されている。即ち、前記第1半導体チップ
2を中心に、その外周縁に多数のポンドフィンガー24
aを包含する回路パターン24が放射状に形成されてお
り、前記回路パターン24は、ビアホール25を通じて
樹脂層22底面のボールランド24bを包含する回路パ
ターン24に連結されている。
樹脂層22を中心に、その上,下面に多数の回路パター
ン24が形成されている。即ち、前記第1半導体チップ
2を中心に、その外周縁に多数のポンドフィンガー24
aを包含する回路パターン24が放射状に形成されてお
り、前記回路パターン24は、ビアホール25を通じて
樹脂層22底面のボールランド24bを包含する回路パ
ターン24に連結されている。
【0005】前記、樹脂層22の上面には、前記ポンド
フィンガー24aを除外した回路パターン24が絶縁性
のカバーコート26等でコーティング(coating)され
ており、前記樹脂層22底面のボールランド24bを除
外した回路パターン24もまたカバーコート26等でコ
ーティングされている。前記第1半導体チップ2と第2
半導体チップ4の特定入出力パッド2a,4aは導電性
ワイヤ8aにより電気的に接続されており、また前記第
1半導体チップ2または第2半導体チップ4の入出力パ
ッド2a,4aは他の導電性ワイヤ8bにより印刷回路
基板20のポンドフィンガー24aに電気的に接続され
ている。
フィンガー24aを除外した回路パターン24が絶縁性
のカバーコート26等でコーティング(coating)され
ており、前記樹脂層22底面のボールランド24bを除
外した回路パターン24もまたカバーコート26等でコ
ーティングされている。前記第1半導体チップ2と第2
半導体チップ4の特定入出力パッド2a,4aは導電性
ワイヤ8aにより電気的に接続されており、また前記第
1半導体チップ2または第2半導体チップ4の入出力パ
ッド2a,4aは他の導電性ワイヤ8bにより印刷回路
基板20のポンドフィンガー24aに電気的に接続され
ている。
【0006】参考として、前記のように第1半導体チッ
プ2と第2半導体チップ4とを連結する導電性ワイヤ8
a,8bは主に接地用または電源用である。一方、前記
第1半導体チップ2、第2半導体チップ4及び導電性ワ
イヤ8a,8b等は外部環境から保護されるように封止
材で封止されて一定の形状の封止部30をなしている。
また、前記印刷回路基板20底面のボールランド24b
にも導電性ボール40が融着されて入出力端子として使
用されるようになっている。一方、前記第1半導体チッ
プ2と第2半導体チップ4の入出力パッド2a,4aを
ワイヤでボンディングする方法及び前記入出力パッド2
a,4aを印刷回路基板20のポンドフィンガー24a
にボンディングする方法を図3乃至図6を参照して説明
する。
プ2と第2半導体チップ4とを連結する導電性ワイヤ8
a,8bは主に接地用または電源用である。一方、前記
第1半導体チップ2、第2半導体チップ4及び導電性ワ
イヤ8a,8b等は外部環境から保護されるように封止
材で封止されて一定の形状の封止部30をなしている。
また、前記印刷回路基板20底面のボールランド24b
にも導電性ボール40が融着されて入出力端子として使
用されるようになっている。一方、前記第1半導体チッ
プ2と第2半導体チップ4の入出力パッド2a,4aを
ワイヤでボンディングする方法及び前記入出力パッド2
a,4aを印刷回路基板20のポンドフィンガー24a
にボンディングする方法を図3乃至図6を参照して説明
する。
【0007】まず、第1半導体チップ2の特定入出力パ
ッド2a上に導電性ワイヤを用いて一定の大きさの導電
性ボール8dを形成し、前記導電性ワイヤの終わり端を
切断する(図3参照)。図面中、未説明の符号50は、
ワイヤボンディングを実施するワイヤボンダーの一部分
であるキャピラリーを図示したものである。次いで、第
2半導体チップ4の特定入出力パッド4aに導電性ワイ
ヤの一端を接続した後、第1半導体チップ2の入出力パ
ッド2aに形成された導電性ボール8dにその導電性ワ
イヤの他の端を接続する(図4及び図5参照)。
ッド2a上に導電性ワイヤを用いて一定の大きさの導電
性ボール8dを形成し、前記導電性ワイヤの終わり端を
切断する(図3参照)。図面中、未説明の符号50は、
ワイヤボンディングを実施するワイヤボンダーの一部分
であるキャピラリーを図示したものである。次いで、第
2半導体チップ4の特定入出力パッド4aに導電性ワイ
ヤの一端を接続した後、第1半導体チップ2の入出力パ
ッド2aに形成された導電性ボール8dにその導電性ワ
イヤの他の端を接続する(図4及び図5参照)。
【0008】ここで、周知のように、一番目にボンディ
ングされる領域(半導体チップ4の入出力パッド4a)
には導電性ワイヤにボールを形成して融着し、二番目に
ボンディングされる領域(これは通常的に印刷回路基板
のポンドフィンガーにボンディングされるが、ここでは
他の半導体チップ2の入出力パッド2aにボンディング
される)は、キャピラリー50が前記導電性ワイヤを前
記ボンディング領域に強く摩擦して融着させると共に、
導電性ワイヤの終わり端を切断する。継続して、前記第
1の半導体チップ2の他の入出力パッド2aに導電性ワ
イヤの一端を接続した後、他の端を印刷回路基板20に
形成されたポンドフィンガー24aにボンディングを行
なう。
ングされる領域(半導体チップ4の入出力パッド4a)
には導電性ワイヤにボールを形成して融着し、二番目に
ボンディングされる領域(これは通常的に印刷回路基板
のポンドフィンガーにボンディングされるが、ここでは
他の半導体チップ2の入出力パッド2aにボンディング
される)は、キャピラリー50が前記導電性ワイヤを前
記ボンディング領域に強く摩擦して融着させると共に、
導電性ワイヤの終わり端を切断する。継続して、前記第
1の半導体チップ2の他の入出力パッド2aに導電性ワ
イヤの一端を接続した後、他の端を印刷回路基板20に
形成されたポンドフィンガー24aにボンディングを行
なう。
【0009】しかし、このような半導体パッケージ及び
ワイヤボンディング方法は、第1半導体チップの入出力
パッドに予め導電性ボールを形成し、その上にワイヤボ
ンディングをさらに実施するものであることから、ワイ
ヤのボンディング不良を招来するか、あるいはボンディ
ングの収率を低下させる。また、前記第1半導体チップ
と第2半導体チップとを直接導電性ワイヤでボンディン
グしても二番目にボンディングされる半導体チップの入
出力パッドがキャピラリーの振動エネルギ一により破損
されたり、または、半導体チップそれ自体がクラック
(Crack)したりすることがある。
ワイヤボンディング方法は、第1半導体チップの入出力
パッドに予め導電性ボールを形成し、その上にワイヤボ
ンディングをさらに実施するものであることから、ワイ
ヤのボンディング不良を招来するか、あるいはボンディ
ングの収率を低下させる。また、前記第1半導体チップ
と第2半導体チップとを直接導電性ワイヤでボンディン
グしても二番目にボンディングされる半導体チップの入
出力パッドがキャピラリーの振動エネルギ一により破損
されたり、または、半導体チップそれ自体がクラック
(Crack)したりすることがある。
【0010】また、前記導電性ボール上にキャピラリー
が再び接触してワイヤボンディングがなされることか
ら、キャピラリーの寿命が短縮すると共に、キャピラリ
ーの端部を非常に汚染するという虞があった。また、第
1半導体チップの入出力パッドに導電性ボールを別に形
成する工程が要求されるので、ワイヤボンディングの時
間が長くかかり、また、全体的な半導体パッケージの製
造費用が上昇する問題点がある。
が再び接触してワイヤボンディングがなされることか
ら、キャピラリーの寿命が短縮すると共に、キャピラリ
ーの端部を非常に汚染するという虞があった。また、第
1半導体チップの入出力パッドに導電性ボールを別に形
成する工程が要求されるので、ワイヤボンディングの時
間が長くかかり、また、全体的な半導体パッケージの製
造費用が上昇する問題点がある。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記のような
従来の問題点を解決すべく創案されたものであり、本発
明の目的は、半導体チップをスタック(Stack)させる
か、または水平面上に多数個を具備して相互に信号の交
換がなされる半導体パッケージにおいて、ダイ対ダイワ
イヤボンディングを回避してボンディング収率を向上さ
せることができるワイヤボンディング方法及びこれを用
いた半導体パッケージの提供にある。
従来の問題点を解決すべく創案されたものであり、本発
明の目的は、半導体チップをスタック(Stack)させる
か、または水平面上に多数個を具備して相互に信号の交
換がなされる半導体パッケージにおいて、ダイ対ダイワ
イヤボンディングを回避してボンディング収率を向上さ
せることができるワイヤボンディング方法及びこれを用
いた半導体パッケージの提供にある。
【0012】本発明の他の目的は、キャピラリー(capi
llary )の寿命を延ばし、また生産費を節減することが
できるワイヤボンディング方法及びこれを用いた半導体
パッケージの提供にある。
llary )の寿命を延ばし、また生産費を節減することが
できるワイヤボンディング方法及びこれを用いた半導体
パッケージの提供にある。
【0013】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明によるワイヤボンディング方法は、樹脂層を基
本層にして、中央には半導体チップが搭載されるチップ
搭載領域を具備し、前記チップ搭載領域の外周縁には多
数の回路パターンが形成されると共に、前記チップ搭載
領域の外周縁には伝達パターンが形成される回路基板を
提供する段階と;前記回路基板のチップ搭載領域に多数
の半導体チップをスタックして接着するか、または平面
上に多数の半導体チップを配列して接着する段階と;前
記半導体チップ中、いずれか一つの半導体チップの入出
力パッドと前記回路基板の伝達パターンとを導電性ワイ
ヤでボンディングする段階と;前記半導体チップ中、他
の半導体チップの入出力パッドと前記回路基板の伝達パ
ターンとを導電性ワイヤでボンディングして前記半導体
チップ等が前記伝達パターンを経由して互いに電気的に
道通されるようにする段階とを包含してなることを特徴
とする。
に本発明によるワイヤボンディング方法は、樹脂層を基
本層にして、中央には半導体チップが搭載されるチップ
搭載領域を具備し、前記チップ搭載領域の外周縁には多
数の回路パターンが形成されると共に、前記チップ搭載
領域の外周縁には伝達パターンが形成される回路基板を
提供する段階と;前記回路基板のチップ搭載領域に多数
の半導体チップをスタックして接着するか、または平面
上に多数の半導体チップを配列して接着する段階と;前
記半導体チップ中、いずれか一つの半導体チップの入出
力パッドと前記回路基板の伝達パターンとを導電性ワイ
ヤでボンディングする段階と;前記半導体チップ中、他
の半導体チップの入出力パッドと前記回路基板の伝達パ
ターンとを導電性ワイヤでボンディングして前記半導体
チップ等が前記伝達パターンを経由して互いに電気的に
道通されるようにする段階とを包含してなることを特徴
とする。
【0014】ここで、前記回路基板提供段階は、前記伝
達パターンが前記チップ搭載領域と回路パターンとの間
に少なくとも一つ以上形成された回路基板を提供するこ
とができる。また、前記回路基板提供段階は、伝達パタ
ーンが前記回路パターンの長方向に対して垂直の方向に
形成された回路基板を提供することができる。また、前
記回路基板提供段階は伝達パターンに銀(Ag)または
金(Au)が鍍金された回路基板を提供することができ
る。また、前記伝達パターンは多数の回路パターン中、
特定のいくつかの回路パターンを利用することもでき
る。
達パターンが前記チップ搭載領域と回路パターンとの間
に少なくとも一つ以上形成された回路基板を提供するこ
とができる。また、前記回路基板提供段階は、伝達パタ
ーンが前記回路パターンの長方向に対して垂直の方向に
形成された回路基板を提供することができる。また、前
記回路基板提供段階は伝達パターンに銀(Ag)または
金(Au)が鍍金された回路基板を提供することができ
る。また、前記伝達パターンは多数の回路パターン中、
特定のいくつかの回路パターンを利用することもでき
る。
【0015】前記目的を達成するために本発明による半
導体パッケージは、多数の入出力パッドが具備された少
なくとも一つ以上の第1半導体チップと;前記第1半導
体チップの上面または外周縁にさらに多数の入出力パッ
ドが具備されたまま位置された少なくとも一つ以上の第
2半導体チップと;前記第1半導体チップまたは第2半
導体チップの底面に接着手段で接着され、樹脂層を中心
にして、前記第1半導体チップ及び第2半導体チップの
外周縁に多数の回路パターンが形成されると共に、前記
第1半導体チップ及び第2半導体チップの外周縁に多数
の伝達パターンが形成されており、前記樹脂層の上面ま
たは底面には前記回路パターンと連結された多数のボー
ルランドを包含してなる回路基板と;前記第1半導体チ
ップ及び第2半導体チップの入出力パッドと前記伝達パ
ターンとを電気的に接続させ、また前記第1半導体チッ
プ及び第2半導体チップの他の入出力パッドと回路パタ
ーンとを電気的に接続する導電性ワイヤと;前記第1半
導体チップ、第2半導体チップ及び導電性ワイヤ等を外
部環境から保護するように封止材で封止して形成された
封止部と;前記回路基板のボールランドに融着された多
数の導電性ボールを包含してなることを特徴とする。
導体パッケージは、多数の入出力パッドが具備された少
なくとも一つ以上の第1半導体チップと;前記第1半導
体チップの上面または外周縁にさらに多数の入出力パッ
ドが具備されたまま位置された少なくとも一つ以上の第
2半導体チップと;前記第1半導体チップまたは第2半
導体チップの底面に接着手段で接着され、樹脂層を中心
にして、前記第1半導体チップ及び第2半導体チップの
外周縁に多数の回路パターンが形成されると共に、前記
第1半導体チップ及び第2半導体チップの外周縁に多数
の伝達パターンが形成されており、前記樹脂層の上面ま
たは底面には前記回路パターンと連結された多数のボー
ルランドを包含してなる回路基板と;前記第1半導体チ
ップ及び第2半導体チップの入出力パッドと前記伝達パ
ターンとを電気的に接続させ、また前記第1半導体チッ
プ及び第2半導体チップの他の入出力パッドと回路パタ
ーンとを電気的に接続する導電性ワイヤと;前記第1半
導体チップ、第2半導体チップ及び導電性ワイヤ等を外
部環境から保護するように封止材で封止して形成された
封止部と;前記回路基板のボールランドに融着された多
数の導電性ボールを包含してなることを特徴とする。
【0016】ここで、前記伝達パターンは、前記チップ
搭載領域と回路パターンとの間に少なくとも一つ以上に
形成することができる。また、前記伝達パターンは前記
回路パターンの長方向に対して垂直の方向に形成ができ
る。また、前記伝達パターンには、銀(Ag)または金
(Au)で鍍金することができる。
搭載領域と回路パターンとの間に少なくとも一つ以上に
形成することができる。また、前記伝達パターンは前記
回路パターンの長方向に対して垂直の方向に形成ができ
る。また、前記伝達パターンには、銀(Ag)または金
(Au)で鍍金することができる。
【0017】また、前記伝達パターンは多数の回路パタ
ーン中、特定のいくつかの回路パターンを利用すること
もできる。上述したように、本発明によるワイヤボンデ
ィング方法及びこれを用いた半導体パッケージによれ
ば、第1半導体チップと第2半導体チップの入出力パッ
ドとを連結するために伝達パターンを別途にさらに形成
することによって、ボンディングの収率を向上させるこ
とができる。また、ワイヤボンディングの工程中、ワイ
ヤボンダーのキャピラリーの汚染を減少させることによ
って、その寿命を延長させることができる。また、ワイ
ヤボンディングの工程で入出力パッドに予め導電性ボー
ルを形成する必要がないので、製造工程が簡単で、生産
費の節減ができる。
ーン中、特定のいくつかの回路パターンを利用すること
もできる。上述したように、本発明によるワイヤボンデ
ィング方法及びこれを用いた半導体パッケージによれ
ば、第1半導体チップと第2半導体チップの入出力パッ
ドとを連結するために伝達パターンを別途にさらに形成
することによって、ボンディングの収率を向上させるこ
とができる。また、ワイヤボンディングの工程中、ワイ
ヤボンダーのキャピラリーの汚染を減少させることによ
って、その寿命を延長させることができる。また、ワイ
ヤボンディングの工程で入出力パッドに予め導電性ボー
ルを形成する必要がないので、製造工程が簡単で、生産
費の節減ができる。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面を参照し
て詳細に説明する。まず、樹脂層22を基本層に、中央
には半導体チップが搭載される領域22aを備え、前記
チップ搭載領域22aの外周縁には、ポンドフィンガー
24aを有する多数の回路パターン24が形成されてお
り、前記チップ搭載領域22aと回路パターン24との
間には導電性伝達パターン60が形成された回路基板を
提供する。また、前記回路基板のチップ搭載領域22a
に多数の半導体チップをスタックして接着させるか、ま
たは平面上に多数の半導体チップを配列して接着させ
る。ここでは、多数の半導体チップがスタックされた状
態のものを一例として示している。また、ここでは、前
記回路基板の構造をある程度具体的に例示しているが、
前記のような回路基板の他にリードフレームもまた使用
が可能である。
て詳細に説明する。まず、樹脂層22を基本層に、中央
には半導体チップが搭載される領域22aを備え、前記
チップ搭載領域22aの外周縁には、ポンドフィンガー
24aを有する多数の回路パターン24が形成されてお
り、前記チップ搭載領域22aと回路パターン24との
間には導電性伝達パターン60が形成された回路基板を
提供する。また、前記回路基板のチップ搭載領域22a
に多数の半導体チップをスタックして接着させるか、ま
たは平面上に多数の半導体チップを配列して接着させ
る。ここでは、多数の半導体チップがスタックされた状
態のものを一例として示している。また、ここでは、前
記回路基板の構造をある程度具体的に例示しているが、
前記のような回路基板の他にリードフレームもまた使用
が可能である。
【0019】継続して、本発明の核心部分であるワイヤ
ボンディング方法の一例を、図7乃至図9を参照して説
明する。図示したように、回路基板上に多数の半導体チ
ップがスタックされており、前記半導体チップの外周縁
には、少なくとも一つ以上の伝達パターン60を備えて
いる。ここで前記半導体チップは、便宜上、第1半導体
チップ2及び第2半導体チップ4に区分される。
ボンディング方法の一例を、図7乃至図9を参照して説
明する。図示したように、回路基板上に多数の半導体チ
ップがスタックされており、前記半導体チップの外周縁
には、少なくとも一つ以上の伝達パターン60を備えて
いる。ここで前記半導体チップは、便宜上、第1半導体
チップ2及び第2半導体チップ4に区分される。
【0020】次いで、ワイヤボンダー(図示せず)のキ
ャピラリー50を用いて第1半導体チップ2の入出力パ
ッド2aに導電性ワイヤ8aの一端をボンディングした
後、他の端を伝達パターン60にボンディングする(図
7参照)。継続して、さらに他の導電性ワイヤ8bの一
端を第2半導体チップ4の入出力パッド4aにボンディ
ングした後、他の端を前記伝達パターン60にボンディ
ングする(図8参照)。よって、第1半導体チップ2
(または第2半導体チップ4)の電気信号は、導電性ワ
イヤ8a、伝達パターン60、再び導電性ワイヤ8bを
通じて第2半導体チップ4(または第2半導体チップ
1)に伝達される。
ャピラリー50を用いて第1半導体チップ2の入出力パ
ッド2aに導電性ワイヤ8aの一端をボンディングした
後、他の端を伝達パターン60にボンディングする(図
7参照)。継続して、さらに他の導電性ワイヤ8bの一
端を第2半導体チップ4の入出力パッド4aにボンディ
ングした後、他の端を前記伝達パターン60にボンディ
ングする(図8参照)。よって、第1半導体チップ2
(または第2半導体チップ4)の電気信号は、導電性ワ
イヤ8a、伝達パターン60、再び導電性ワイヤ8bを
通じて第2半導体チップ4(または第2半導体チップ
1)に伝達される。
【0021】ここで、前記回路基板は、伝達パターン6
0が前記回路パターン24の長方向に対して垂直の方向
に形成ができるし、また、前記伝達パターン24に銀
(Ag)または金(Au)で鍍金された回路基板を提供
することもできる。また、前記伝達パターン60は多数
の回路パターン24中、特定のいくつかの回路パターン
を利用することもできる。前記のようにして、ボンディ
ングの作業時、二番目にボンディングされる領域が、従
来のように半導体チップの入出力パッドではない絶縁性
の伝達パターンであるので、前記半導体チップの入出力
パッドには、従来のように、キャピラリーの強い振動エ
ネルギ一等が伝達されないことかから、その入出力パッ
ドが容易に破損されることがなくなる。
0が前記回路パターン24の長方向に対して垂直の方向
に形成ができるし、また、前記伝達パターン24に銀
(Ag)または金(Au)で鍍金された回路基板を提供
することもできる。また、前記伝達パターン60は多数
の回路パターン24中、特定のいくつかの回路パターン
を利用することもできる。前記のようにして、ボンディ
ングの作業時、二番目にボンディングされる領域が、従
来のように半導体チップの入出力パッドではない絶縁性
の伝達パターンであるので、前記半導体チップの入出力
パッドには、従来のように、キャピラリーの強い振動エ
ネルギ一等が伝達されないことかから、その入出力パッ
ドが容易に破損されることがなくなる。
【0022】次いで、前記第1半導体チップ2(または
第2半導体チップ4)の他の入出力パッド2a,4aに
導電性ワイヤ8cの一端をボンディングした後、他の端
を回路パターン24中、ポンドフィンガー24aに接続
する(図9)。もちろん、前記第2半導体チップ4また
は第1半導体チップ2とポンドフィンガー24aとを導
電性ワイヤ8cでまずボンディングした後、前記第1半
導体チップ2または第2半導体チップ4の入出力パッド
2a,4aと伝達パターン60とを導電性ワイヤでボン
ディングすることもできるが、本発明はこれに限定する
ものではない。
第2半導体チップ4)の他の入出力パッド2a,4aに
導電性ワイヤ8cの一端をボンディングした後、他の端
を回路パターン24中、ポンドフィンガー24aに接続
する(図9)。もちろん、前記第2半導体チップ4また
は第1半導体チップ2とポンドフィンガー24aとを導
電性ワイヤ8cでまずボンディングした後、前記第1半
導体チップ2または第2半導体チップ4の入出力パッド
2a,4aと伝達パターン60とを導電性ワイヤでボン
ディングすることもできるが、本発明はこれに限定する
ものではない。
【0023】図10は本発明による半導体パッケージ1
00の断面図であり、図11は本発明による半導体パッ
ケージ100が封止材30で封止される前の状態を図示
した平面図である。まず、上面に多数列に入出力パッド
2aが形成された第1半導体チップ2が具備されてい
る。前記第1半導体チップ2の上面には、また、上部に
入出力パッド4aが形成された第2半導体チップ4が接
着手段6で接着されている。
00の断面図であり、図11は本発明による半導体パッ
ケージ100が封止材30で封止される前の状態を図示
した平面図である。まず、上面に多数列に入出力パッド
2aが形成された第1半導体チップ2が具備されてい
る。前記第1半導体チップ2の上面には、また、上部に
入出力パッド4aが形成された第2半導体チップ4が接
着手段6で接着されている。
【0024】前記第1半導体チップ2の底面には、接着
手段6で回路基板20が接着されている。この回路基板
20は、周知のように樹脂層22を中心に前記第1半導
体チップ2の外周縁にポンドフィンガー24aを包含す
る多数の導電性回路パターン24が放射状に形成されて
いる。また、前記樹脂層22の底面には、ボールランド
24bを包含する多数の導電性回路パターン24が形成
されている。前記ポンドフィンガー24aには、以後、
導電性ワイヤとのボンディング力を向上させるために、
銀(Ag)または金(Au)で鍍金されており、前記ボ
ールランド24bには、以後、導電性ボール40との融
着力を向上させるために銀(Ag),ニッケル(Ni)
及びパラジウム(Pd)等で鍍金されている。
手段6で回路基板20が接着されている。この回路基板
20は、周知のように樹脂層22を中心に前記第1半導
体チップ2の外周縁にポンドフィンガー24aを包含す
る多数の導電性回路パターン24が放射状に形成されて
いる。また、前記樹脂層22の底面には、ボールランド
24bを包含する多数の導電性回路パターン24が形成
されている。前記ポンドフィンガー24aには、以後、
導電性ワイヤとのボンディング力を向上させるために、
銀(Ag)または金(Au)で鍍金されており、前記ボ
ールランド24bには、以後、導電性ボール40との融
着力を向上させるために銀(Ag),ニッケル(Ni)
及びパラジウム(Pd)等で鍍金されている。
【0025】また、前記ポンドフィンガー24a及びボ
ールランド24bを包含する回路パターン24は、銅
(Cu)または合金(Alloy)42等で形成されてい
る。また、前記ポンドフィンガー24a及びボールラン
ド24bを除外した回路パターン24は、絶縁性のカバ
ーコート26等でコーティングされて外部環境から保護
するようになっている。
ールランド24bを包含する回路パターン24は、銅
(Cu)または合金(Alloy)42等で形成されてい
る。また、前記ポンドフィンガー24a及びボールラン
ド24bを除外した回路パターン24は、絶縁性のカバ
ーコート26等でコーティングされて外部環境から保護
するようになっている。
【0026】ここで、前記ポンドフィンガー24aを包
含する回路パターン24とボールランド24bを包含す
る回路パターン24は、樹脂層22を貫通する導電性ビ
アホール25により相互に連結されている。一方、前記
第1半導体チップ2と前記ポンドフィンガー24aとの
間には一定の距離に離隔された伝達パターン60が形成
されている。前記伝達パターン60は、略前記ポンドフ
ィンガー24aを包含する回路パターン24の長方向に
対して垂直の方向に形成されており、少なくとも一つ以
上が形成されている。前記伝達パターン60は、カバー
コート26によりコーティングされることなく、また、
表面には、以後、導電性ワイヤ8a,8bとのボンディ
ングを容易にするために、銀(Ag)または金(Au)
等で鍍金することができる。
含する回路パターン24とボールランド24bを包含す
る回路パターン24は、樹脂層22を貫通する導電性ビ
アホール25により相互に連結されている。一方、前記
第1半導体チップ2と前記ポンドフィンガー24aとの
間には一定の距離に離隔された伝達パターン60が形成
されている。前記伝達パターン60は、略前記ポンドフ
ィンガー24aを包含する回路パターン24の長方向に
対して垂直の方向に形成されており、少なくとも一つ以
上が形成されている。前記伝達パターン60は、カバー
コート26によりコーティングされることなく、また、
表面には、以後、導電性ワイヤ8a,8bとのボンディ
ングを容易にするために、銀(Ag)または金(Au)
等で鍍金することができる。
【0027】ここで、前記伝達パターンは、多数の回路
パターン中、特定のいくつかの回路パターンを伝達パタ
ーンとして専用して使用することもできる。継続して、
前記第1半導体チップ2の入出力パッド2aと前記伝達
パターン60とは導電性ワイヤ8aにより相互に電気的
に接続されている。また、前記第2半導体チップ4の入
出力パッド4aもまた、前記伝達パターン60と導電性
ワイヤ8bにより電気的に接続されている。また、前記
第1半導体チップ2または第2半導体チップ4の入出力
パッド2a、4aは導電性ワイヤ8cによりポンドフィ
ンガー24aに接続されている。
パターン中、特定のいくつかの回路パターンを伝達パタ
ーンとして専用して使用することもできる。継続して、
前記第1半導体チップ2の入出力パッド2aと前記伝達
パターン60とは導電性ワイヤ8aにより相互に電気的
に接続されている。また、前記第2半導体チップ4の入
出力パッド4aもまた、前記伝達パターン60と導電性
ワイヤ8bにより電気的に接続されている。また、前記
第1半導体チップ2または第2半導体チップ4の入出力
パッド2a、4aは導電性ワイヤ8cによりポンドフィ
ンガー24aに接続されている。
【0028】したがって、第1半導体チップ2の電気的
な信号(例えば、グラウンドまたは電源)は、導電性ワ
イヤ8aにより伝達パターン60へ伝達された後、再び
導電性ワイヤ8bにより第2半導体チップ4に伝達され
る。また、第2半導体チップ4の電気的な信号は、導電
性ワイヤ8bにより伝達パターン60へ伝達された後、
再び導電性ワイヤ8aにより第1半導体チップ2に伝達
される。一方、第1半導体チップ2または第2半導体チ
ップ4で通常の電気的な信号は導電性ワイヤ8cを通じ
てポンドフィンガー24aを包含する回路パターン24
へ伝達される。また、前記ポンドフィンガー24a及び
回路パターン24に伝達された信号は導電性ビアホール
25により下部のボールランド24bを包含する回路パ
ターン24へ伝達される。
な信号(例えば、グラウンドまたは電源)は、導電性ワ
イヤ8aにより伝達パターン60へ伝達された後、再び
導電性ワイヤ8bにより第2半導体チップ4に伝達され
る。また、第2半導体チップ4の電気的な信号は、導電
性ワイヤ8bにより伝達パターン60へ伝達された後、
再び導電性ワイヤ8aにより第1半導体チップ2に伝達
される。一方、第1半導体チップ2または第2半導体チ
ップ4で通常の電気的な信号は導電性ワイヤ8cを通じ
てポンドフィンガー24aを包含する回路パターン24
へ伝達される。また、前記ポンドフィンガー24a及び
回路パターン24に伝達された信号は導電性ビアホール
25により下部のボールランド24bを包含する回路パ
ターン24へ伝達される。
【0029】継続して、前記第1半導体チップ2、第2
半導体チップ4、及び多数の導電性ワイヤ8a,8b,
8cと伝達パターン60、ポンドフィンガー24a等を
包含する回路基板20の一面は、エポキシモルディング
コンパウンド(Epoxy Molding Compound)または液相
封止材等の封止材30で封止されている。
半導体チップ4、及び多数の導電性ワイヤ8a,8b,
8cと伝達パターン60、ポンドフィンガー24a等を
包含する回路基板20の一面は、エポキシモルディング
コンパウンド(Epoxy Molding Compound)または液相
封止材等の封止材30で封止されている。
【0030】また、前記回路基板20の底面に具備され
た回路パターン24中、ボールランド24bにソルダボ
ールのような多数の導電性ボール40が融着された後、
マザーボードに実装されるようになっている。ここで、
前記半導体パッケージは、上述したように一般的な印刷
回路基板が包含されたことに対してだけ説明したが、本
発明は、これに限定されない。即ち、前記回路基板は、
樹脂層と回路パターン等とで構成される回路フイルム
(circuit fillm)を利用することもできるし、はなは
だしくはリードフレームの利用もできる。
た回路パターン24中、ボールランド24bにソルダボ
ールのような多数の導電性ボール40が融着された後、
マザーボードに実装されるようになっている。ここで、
前記半導体パッケージは、上述したように一般的な印刷
回路基板が包含されたことに対してだけ説明したが、本
発明は、これに限定されない。即ち、前記回路基板は、
樹脂層と回路パターン等とで構成される回路フイルム
(circuit fillm)を利用することもできるし、はなは
だしくはリードフレームの利用もできる。
【0031】また、ここで前記第1半導体チップ上に第
2半導体チップがスタックされたことに対してだけ説明
したが、本発明はこれに限定されず、前記回路基板に前
記第1半導体チップ及び第2半導体チップが一定の距離
に離隔され接着されたMCM型の半導体パッケージも可
能である。また、ここで前記第1半導体チップ及び第2
半導体チップの数は各々一つに対してだけ説明したが、
本発明はこれに限定されず、各々多数個を具備した半導
体パッケージにも適用することも可能である。
2半導体チップがスタックされたことに対してだけ説明
したが、本発明はこれに限定されず、前記回路基板に前
記第1半導体チップ及び第2半導体チップが一定の距離
に離隔され接着されたMCM型の半導体パッケージも可
能である。また、ここで前記第1半導体チップ及び第2
半導体チップの数は各々一つに対してだけ説明したが、
本発明はこれに限定されず、各々多数個を具備した半導
体パッケージにも適用することも可能である。
【0032】なお、本発明は前記実施の形態に限定され
ることなく、本発明の範疇と思想を外れない範囲内にお
いて多様に変形して実施することが可能である。
ることなく、本発明の範疇と思想を外れない範囲内にお
いて多様に変形して実施することが可能である。
【0033】
【発明の効果】上述したように、本発明によるワイヤボ
ンディング方法及びこれを用いた半導体パッケージによ
れば、第1半導体チップと第2半導体チップの入出力パ
ッドとを連結するために伝達パターンをさらに別途に形
成することによって、ボンディングの収率を向上させる
効果がある。また、ワイヤボンディングの工程中、ワイ
ヤボンダーのキャピラリーの汚染を減少させることがで
き、したがって、その寿命を延長させることができる効
果を有する。さらに、ワイヤボンディングの工程で、入
出力パッドに予め導電性ボールを形成する必要がないの
で、製造工程が簡単で、生産費を節減する効果が奏す
る。
ンディング方法及びこれを用いた半導体パッケージによ
れば、第1半導体チップと第2半導体チップの入出力パ
ッドとを連結するために伝達パターンをさらに別途に形
成することによって、ボンディングの収率を向上させる
効果がある。また、ワイヤボンディングの工程中、ワイ
ヤボンダーのキャピラリーの汚染を減少させることがで
き、したがって、その寿命を延長させることができる効
果を有する。さらに、ワイヤボンディングの工程で、入
出力パッドに予め導電性ボールを形成する必要がないの
で、製造工程が簡単で、生産費を節減する効果が奏す
る。
【図1】従来の半導体チップと半導体チップとを導電性
ワイヤでボンディングし、これを封止した一例としての
半導体パッケージの断面図である。
ワイヤでボンディングし、これを封止した一例としての
半導体パッケージの断面図である。
【図2】図1に示す半導体パッケージの封止前の状態を
示す平面図である。
示す平面図である。
【図3】従来の半導体チップと半導体チップとを導電性
ワイヤでボンディングするための工程の一例を説明する
図である。
ワイヤでボンディングするための工程の一例を説明する
図である。
【図4】従来の半導体チップと半導体チップとを導電性
ワイヤでボンディングするための工程の一例を説明する
図である。
ワイヤでボンディングするための工程の一例を説明する
図である。
【図5】従来の半導体チップと半導体チップとを導電性
ワイヤでボンディングするための工程の一例を説明する
図である。
ワイヤでボンディングするための工程の一例を説明する
図である。
【図6】従来の半導体チップと半導体チップとを導電性
ワイヤでボンディングするための工程の一例を説明する
図である。
ワイヤでボンディングするための工程の一例を説明する
図である。
【図7】本発明のワイヤボンディング方法を説明する図
である。
である。
【図8】本発明のワイヤボンディング方法を説明する図
である。
である。
【図9】本発明のワイヤボンディング方法を説明する図
である。
である。
【図10】本発明によるワイヤボンディング方法を適用
した一例としての半導体パッケージの断面図である。
した一例としての半導体パッケージの断面図である。
【図11】図10に示す半導体パッケージの、封止前の
状態を示す平面図である。
状態を示す平面図である。
2 第1半導体チップ 2a 第1半導体チップの入出力パッド 4 第2半導体チップ 4a 第2半導体チップの入出力パッド 6 接着手段 8a,8b,8c 導電性ワイヤ 20 印刷回路基板 22 樹脂層 24 回路パターン 24a ポンドフィンガー 24b ボールランド 25 ビアホール 26 カバーコート 30 封止部 40 導電性ボール 50 キャピラリー 60 伝達パターン 100 本発明による半導体パッケージ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金 在 東 大韓民国 ソウル特別市 廣津區 九宜3 洞 現代アパート 2團地 209−402 Fターム(参考) 5F044 AA03 AA05 AA10 AA12
Claims (10)
- 【請求項1】 樹脂層を基本層にして、中央には半導体
チップが搭載されるチップ搭載領域を備え、前記チップ
搭載領域の外周縁に多数の回路パターンが形成されると
共に、前記チップ搭載領域の外周縁には伝達パターンが
形成される回路基板を提供する段階と;前記回路基板の
チップ搭載領域に多数の半導体チップをスタックして接
着するか、または平面上に多数の半導体チップを配列し
て接着する段階と;前記半導体チップ中、いずれか一つ
の半導体チップの入出力パッドと前記回路基板の伝達パ
ターンとを導電性ワイヤでボンディングする段階と;前
記半導体チップ中、他の半導体チップの入出力パッドと
前記回路基板の伝達パターンとを導電性ワイヤでボンデ
ィングして前記半導体チップ等が前記伝達パターンを経
由して互いに電気的に導通されるようにする段階とを包
含してなることを特徴とするワイヤボンディング方法。 - 【請求項2】 前記回路基板提供段階は、前記伝達パタ
ーンが前記チップ搭載領域と回路パターンとの間に少な
くとも一つ以上形成された回路基板が提供されることを
特徴とする請求項1記載のワイヤボンディング方法。 - 【請求項3】 前記回路基板提供段階は、伝達パターン
が前記回路パターンの長方向に対して垂直の方向に形成
された回路基板が提供されることを特徴とする請求項1
又は2記載のワイヤボンディング方法。 - 【請求項4】 前記回路基板提供段階は、伝達パターン
に銀(Ag)または金(Au)が鍍金された回路基板が
提供されることを特徴とする請求項1又は2記載のワイ
ヤボンディング方法。 - 【請求項5】 前記伝達パターンは多数の回路パターン
中、特定のいくつかの回路パターンが利用されたことを
特徴とする請求項1記載のワイヤボンディング方法。 - 【請求項6】 多数の入出力パッドを備えた少なくとも
一つ以上の第1半導体チップと;前記第1半導体チップ
の上面または外周縁にさらに多数の入出力パッドを具備
して位置される少なくとも一つ以上の第2半導体チップ
と;前記第1半導体チップまたは第2半導体チップの底
面に接着手段で接着され、樹脂層を中心にして、前記第
1半導体チップ及び第2半導体チップの外周縁に多数の
回路パターンが形成されると共に、前記第1半導体チッ
プ及び第2半導体チップの外周縁に多数の伝達パターン
が形成されており、前記樹脂層の上面または底面には、
前記回路パターンと連結された多数のボールランドを包
含してなる回路基板と;前記第1半導体チップ及び第2
半導体チップの入出力パッドと前記伝達パターンとを電
気的に接続し、また前記第1半導体チップ及び第2半導
体チップの他の入出力パッドと回路パターンとを電気的
に接続する導電性ワイヤと;前記第1半導体チップ、第
2半導体チップ及び導電性ワイヤ等を外部環境から保護
するように封止材で封止して形成された封止部と;前記
回路基板のボールランドに融着された多数の導電性ボー
ルを包含してなることを特徴とする半導体パッケージ。 - 【請求項7】 前記伝達パターンは、前記チップ搭載領
域と回路パターンとの間に少なくとも一つ以上形成され
たことを特徴とする請求項6記載の半導体パッケージ。 - 【請求項8】 前記伝達パターンは、前記回路パターン
の長方向に対して垂直の方向に形成されたことを特徴と
する請求項6又は請求項7記載の半導体パッケージ。 - 【請求項9】 前記伝達パターンには、銀(Ag)また
は金(Au)が鍍金されたことを特徴とする請求項6又
は請求項7記載の半導体パッケージ。 - 【請求項10】 前記伝達パターンは、多数の回路パタ
ーン中、特定のいくつかの回路パターンが利用されたこ
とを特徴とする請求項6記載の半導体パッケージ。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1999/P59329 | 1999-12-20 | ||
KR1019990059329A KR20010064907A (ko) | 1999-12-20 | 1999-12-20 | 와이어본딩 방법 및 이를 이용한 반도체패키지 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001189415A true JP2001189415A (ja) | 2001-07-10 |
Family
ID=19627227
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000309733A Pending JP2001189415A (ja) | 1999-12-20 | 2000-10-10 | ワイヤボンディング方法及びこれを用いた半導体パッケージ |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US6642610B2 (ja) |
JP (1) | JP2001189415A (ja) |
KR (1) | KR20010064907A (ja) |
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