JP2007103792A - Semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体装置に関し、特に入出力セル上にパットが形成された半導体装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to a semiconductor device in which a pad is formed on an input / output cell.
近年、半導体装置は、微細加工技術の進歩に伴って集積度が向上するとともに、搭載される機能が増加されるに従いその回路規模も増大している。 In recent years, the degree of integration of semiconductor devices has improved with the progress of microfabrication technology, and the circuit scale has increased as the number of functions to be mounted has increased.
このように搭載される機能が増えるに従い、半導体装置の中央部に形成された内部回路と外部との間における信号数も増加し、入出力を担う入出力セルとパッドの数も増えてきている。このパッドには、ボンディングワイヤによりリードフレームと電気的に接続するワイヤボンディング部と動作確認用のプローブ針を当てるプローブ部とが備えられており、一般的に長方形の形状を有している。 As the functions mounted in this way increase, the number of signals between the internal circuit formed in the central part of the semiconductor device and the outside also increases, and the number of input / output cells and pads for input / output also increases. . The pad is provided with a wire bonding portion that is electrically connected to the lead frame by a bonding wire and a probe portion that abuts a probe needle for operation confirmation, and generally has a rectangular shape.
そのため、チップ面積の縮小化においては、配置される入出力セルやパッドによってチップサイズが決まらないよう半導体装置の限られた領域内に入出力セル、およびパッドを効率良く形成することが望まれる。 Therefore, in reducing the chip area, it is desired to efficiently form the input / output cells and pads in a limited region of the semiconductor device so that the chip size is not determined by the input / output cells and pads to be arranged.
そこで、入出力セル上にパッドを重ねて、そのパッドを千鳥状に配列することにより半導体チップを縮小する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 Thus, a technique has been proposed in which a semiconductor chip is reduced by overlapping pads on input / output cells and arranging the pads in a staggered manner (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1によれば、入出力セル上にパッドを重ねたことにより、チップ面積の縮小化が図られている。また、入出力セルの長辺に対してパッドの長辺が平行になるような千鳥状の配列を採用してパッドを入出力セル上から食み出さないように配置している。
上述の通り、このパッドにはワイヤボンディングを行うための領域と動作確認用のプローブ針を当てる領域が設けられている。ここで、パッドを縮小化した場合、ワイヤボンディングを行うための領域が狭められすぎると、電気的接続が不安定になるおそれが生じる。また、動作確認用のプローブ針が当てられる領域が狭められすぎると、プローブ針がパッドに当てられたときに生じるプローブ痕がパッドを食み出してしまうというおそれが生じる。 As described above, this pad is provided with a region for performing wire bonding and a region for applying a probe needle for operation confirmation. Here, when the pad is reduced, if the region for wire bonding is too narrow, the electrical connection may become unstable. In addition, if the region to which the probe needle for operation confirmation is applied is too narrow, there is a risk that the probe mark generated when the probe needle is applied to the pad will protrude the pad.
そこで、特許文献1に開示された技術を適用して必要なパッド領域を確保し、チップ面積の縮小化を試みようとすると、以下の問題が生じる。
Therefore, when the technique disclosed in
例えば、チップ面積が縮小化するとともに、入出力セルの長辺に相当する入出力セル高も低くなる。ところが、パッド開口部のサイズはワイヤボンディング技術やプローブテスト技術で決まるため、パッドが入出力セルから食み出してしまい、これによるチップ面積のオーバヘッドの問題が生じてしまう。 For example, the chip area is reduced, and the input / output cell height corresponding to the long side of the input / output cell is also reduced. However, since the size of the pad opening is determined by the wire bonding technique or the probe test technique, the pad protrudes from the input / output cell, which causes a problem of chip area overhead.
従って、チップ面積の縮小化に伴って、必要な面積を持ったパッドの領域を確保しつつ、オーバヘッドの問題を解消することが望ましい。 Therefore, it is desirable to solve the overhead problem while securing a pad area having a necessary area as the chip area is reduced.
本発明は上記事情に鑑み、チップ面積の縮小化に対応するべく、必要な面積を持ったパッドの領域を確保しつつ、オーバヘッドの問題を解消する工夫が施された半導体装置を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, the present invention provides a semiconductor device that has been devised to solve the overhead problem while securing a pad area having a necessary area in order to cope with a reduction in chip area. Objective.
上記目的を達成する本発明の半導体装置は、
入出力セル上にパットが形成された半導体装置において、
上記半導体装置の中央部に設けられ、内部回路が形成された内部回路領域と、
長方形状の一方の短辺が上記内部回路領域の各辺と対向して順次並んで設けられた、上記内部回路と外部との間で信号の入出力を担う複数の入出力セルと、
上記半導体装置の外部との間でワイヤにより電気的に接続されるワイヤボンディング部と動作確認用のプローブ針が当てられるプローブ部とを有し、上記入出力セル上に重なり、かつその各入出力セルの長辺に対して長辺が垂直に交わるように千鳥配列された複数のパッドとを備えたことを特徴とする。
The semiconductor device of the present invention that achieves the above object provides:
In a semiconductor device in which a pad is formed on an input / output cell,
An internal circuit region provided in a central portion of the semiconductor device, in which an internal circuit is formed;
A plurality of input / output cells for inputting / outputting signals between the internal circuit and the outside, wherein one short side of the rectangular shape is sequentially arranged facing each side of the internal circuit region,
A wire bonding portion electrically connected to the outside of the semiconductor device by a wire, and a probe portion to which a probe needle for operation confirmation is applied, which overlaps with the input / output cell and each input / output thereof; And a plurality of pads arranged in a staggered manner so that the long sides intersect perpendicularly to the long sides of the cells.
本発明によれば、必要な面積を持ったパッドの領域を確保しつつ、チップ面積のオーバヘッドの解消が図られる。その結果、チップ面積の縮小化が実現される。 According to the present invention, it is possible to eliminate a chip area overhead while securing a pad area having a necessary area. As a result, the chip area can be reduced.
以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の第1の実施形態である半導体装置の平面図である。 FIG. 1 is a plan view of a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.
この半導体装置1は、半導体パッケージの基板上にその半導体チップが乗せられた後に内部配線として使われるリードフレームとワイヤボンディングされ、その半導体チップがモールド樹脂で包み込まれるなどして製造されるものである。
The
この半導体装置1の中央部には、内部回路が形成された内部回路領域11が設けられている。また、この半導体装置1は半導体装置1の外部との間で信号の入出力を担う複数の入出力セル12を備えており、長方形状の入出力セル12の一方の短辺が、内部回路領域11の各辺と対向して順次並んで設けられている。
In the central portion of the
図2は、本発明の半導体装置の第1実施形態の部分拡大平面図である。 FIG. 2 is a partially enlarged plan view of the first embodiment of the semiconductor device of the present invention.
図2は、図1に示すAの部分を拡大したものである。 FIG. 2 is an enlarged view of a portion A shown in FIG.
この入出力セル12上には、入出力セル12上に重なり、かつその各入出力セル12の長辺に対して長辺が垂直に交わるように千鳥配列された複数のパッド13が設けられている。
On this input /
このパッド13は、半導体装置1の外部に対して金線などのワイヤにより電気的に接続されるワイヤボンディング部14と動作確認用のプローブ針が当てられるプローブ部15とを備えている。また、このパッド13は、入出力セル12との間で信号をやり取りをする信号回線部16も備えている。
The
次に、本発明の一実施形態である半導体装置1について比較例を用いて説明する。
図3は、入出力セルの長辺に対して、パッドの長辺が平行になるように千鳥状に配列された場合の部分拡大図である。
Next, the
FIG. 3 is a partially enlarged view when the long sides of the pads are arranged in a staggered manner so that the long sides of the pads are parallel to the long sides of the input / output cells.
なお、図2と比較して、入出力セルの大きさ、パッドの大きさは同じである。ただし、信号回線部16はパッドの短辺側に備えられている。
Compared with FIG. 2, the size of the input / output cell and the size of the pad are the same. However, the
図3に示されるように、入出力セルの長辺に対して、パッドの長辺が平行になるように千鳥状に配列すると、パッド13は入出力セル12から食み出し、オーバヘッドが生じてしまう。
As shown in FIG. 3, when the pads are arranged in a staggered manner so that the long sides of the pads are parallel to the long sides of the input / output cells, the
一方、図2のように、入出力セル12の長辺に対して、パッド13の長辺が垂直に交わるように千鳥状に配列することによって、チップ面積のオーバヘッドを解消することができる。
On the other hand, as shown in FIG. 2, the chip area overhead can be eliminated by arranging the
従って、本発明の第1の実施形態である、図1、図2に示す半導体装置1によれば、必要な面積を持ったパッドの領域を確保しつつ、チップ面積のオーバヘッドを解消することができる。その結果、チップ面積の縮小化が実現される。
Therefore, according to the
次に、本発明の第2の実施形態である半導体装置について説明する。 Next, a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention will be described.
図4は、本発明の半導体装置の第2実施形態の部分拡大平面図である。 FIG. 4 is a partially enlarged plan view of the second embodiment of the semiconductor device of the present invention.
第2実施形態の半導体装置では、第1実施形態の半導体装置に比較して、入出力セルのピッチLを狭めて、さらに入出力セルの数を増やすことを可能としている。なお、入出力セル12と入出力セル17とは、縦横の比率が異なるが面積は同じである。
In the semiconductor device of the second embodiment, as compared with the semiconductor device of the first embodiment, the pitch L of the input / output cells can be narrowed to further increase the number of input / output cells. The input /
この入出力セル17の上には、図2と同様に、その入出力セル17の上に重なり、かつその各入出力セル17の長辺に対して長辺が垂直に交わるように千鳥配列された複数のパッド13_2が設けられている。
Similar to FIG. 2, the input /
このパッド13_2は、パッド13と同様に、半導体装置1の外部に対して金線などのワイヤにより電気的に接続されるワイヤボンディング部14_2と動作確認用のプローブ針が当てられるプローブ部15_2とを備えている。また、このパッド13_2は、入出力セル17との間で信号をやり取りをする信号回線部16_2を備えている。
Like the
第2の実施形態の半導体装置では、入出力セル17のピッチLを狭めて高密度化を図ったため、チップ面積がパッドにより決定されないようパッドの配置を最適化しなければならない。そこで、入出力セル17の長辺に対して長辺が垂直に交わるように千鳥状にパッド13_2を3列に配列することで高密度化に対応させた構成としている。この結果、パッド13_2が入出力セル17から食み出すおそれは取り除かれる。
In the semiconductor device of the second embodiment, the pitch L of the input /
従って、本発明の第2の実施形態である、この半導体装置によれば、必要な面積を持ったパッドの領域を確保しつつ、オーバヘッドの解消が図られる。その結果、チップ面積の縮小化が実現される。 Therefore, according to the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention, overhead can be eliminated while securing a pad area having a necessary area. As a result, the chip area can be reduced.
以上説明したように、本発明によれば、必要な面積を持ったパッドの領域を確保しつつ、オーバヘッドを防ぐ工夫が施された半導体装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a semiconductor device that is devised to prevent overhead while securing a pad area having a necessary area.
1 半導体装置
11 内部回路領域
12 入出力セル
13、13_2 パッド
14、14_2 ワイヤボンディング部
15、15_2 プローブ部
16、16_2 信号回線部
17 入出力セル
L ピッチ
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記半導体装置の中央部に設けられ、内部回路が形成された内部回路領域と、
長方形状の一方の短辺が前記内部回路領域の各辺と対向して順次並んで設けられた、前記内部回路と外部との間で信号の入出力を担う複数の入出力セルと、
前記半導体装置の外部との間でワイヤにより電気的に接続されるワイヤボンディング部と動作確認用のプローブ針が当てられるプローブ部とを有し、前記入出力セル上に重なり、かつ該各入出力セルの長辺に対して長辺が垂直に交わるように千鳥配列された複数のパッドとを備えたことを特徴とする半導体装置。 In a semiconductor device in which a pad is formed on an input / output cell,
An internal circuit region provided in a central portion of the semiconductor device, in which an internal circuit is formed;
A plurality of input / output cells for inputting / outputting signals between the internal circuit and the outside, wherein one short side of the rectangular shape is sequentially arranged to face each side of the internal circuit region,
A wire bonding portion electrically connected to the outside of the semiconductor device by a wire and a probe portion to which a probe needle for operation confirmation is applied, and overlaps the input / output cell, and the input / output A semiconductor device comprising a plurality of pads arranged in a staggered manner so that the long sides intersect perpendicularly to the long sides of the cells.
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