JPS6094755A - 半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は半導体装置に関し、特に高密度ＩＣやＬＳ■ペ
レッ１−のパッケージング技術に係る。

〔発明の技術的背明〕

ＩＣやし８１等の半導体装置は、集積回路の形成されて
いる半導体ペレットをリードが具面された外囲器内にパ
ッケージングした実装形態で使用される。この場合、半
導体ペレッ１への表面に形成された集積回路の内部端子
（ホンディングパッド）は、ボンディングワイヤを介し
−Ｃ外囲器内部で外囲器リードに接続され、外囲器リー
ドににっで外囲器の外部に取出される。第１図は、外囲
器内部に於ける前記ポンディングパッドと外囲器リード
との接続状態を示している。図中１は外囲器基板、２は
外囲器リードで、外囲器基板１十には半導体ペレット３
がマウントされるど共に、該半導体ペレット表面に形成
されたポンディングパッド４はボンディングワイヤ５を
介して外囲器リード２に接続されている。

上記の様に従来の半導体装置では、半導体ペレットのボ
ンディングワイヤと外囲器リードどはボンディングワイ
ヤによって直接々続されていた。

〔背景技術の問題点〕

ＩＣからＬＳＩへといった半導体装置の高集積化、高密
度化に伴い、パッケージングの際にポンディングパッド
と外囲器リードとの間の接続に用いられている従来の方
法には次の様な問題が生じていた。

高集積化が進むと、半導体ペレット中に形成される回路
パターンのデザイン上、ポンディングパッド４をペレッ
ト３の一部に集中させる方が集積度を向上する上で有利
である。ところが、ポンディングパッドを一部に集中さ
せると、外囲器り一部２・・・はペレット３の周囲に均
一に配設されている為、第２図に示す様に両者を接続す
るボンディングワイヤ５が強い角度で配列されることに
なる。

この結果、隣接するボンディングワイヤ５が相互に接触
したり、別のポンディングパッド４に接触して短絡を生
じてしまう。このような問題を回避する為に、従来の半
導体装置では外囲器リード２・・・どの接続を考慮して
ポンディングパッド４・・・をペレット３の周縁部に出
来るだけ散在させなければならなかった。これは、既述
した所から明らかな様に、集積度を犠牲にせざるを得な
いことを意味する。

他方、ポンディングパッド４は機能素子に較べて大きな
面積を占める為、機能素子エリアを制限して集積度の向
上を妨げる要因どなるが、この問題に関しても従来のパ
ッケージング技術は次の様な欠点を有している。即ち、
ポンディングパッド４・・・相互の間のスペースには素
子を形成できないから、ポンディングパッド４・・・を
散在さＵることはデッドスペースが大きくなることを意
味するがらである。因みに、従来の半導体装直動【プる
ポンディングパッド４・・・のりイズは外囲器リード２
との接続を考慮した場合、パッド幅ａ＝１００１１ｍ、
パッド間隔ｂ＝２６μｍとするのが限度で・あった。

〔発明の目的〕

本発明は上記事情に鑑みて為されたもので、半導体ペレ
ット表面に於【ノるポンディングパッドの配置を可能な
限り高密度で一部に集中させてペレット内回路の高集積
化を図り、■っボンディングワイヤ相互間あるいはボン
ディングワイＸ７どポンディングパッドとの間の接触に
Ｊこる７、０絡等の問題を生じることなく外囲器へのパ
ッケージングを可能とした半導体装置を１１を供するし
の７パある。

〔発明の概要〕

本発明による半導体装置は、リードを備えた外囲器内に
収納された半導体ペレットと、該半導体ペレットと共に
前記外囲器内に収納された配線層を有する中継部材と、
該中継部材に形成された配線層の一端を前記半導体ペレ
ットの表面に形成されたポンディングパッドに接続する
ボンディングワイヤと、前記中継部材に形成された配線
層の他端を前記外囲器のリードに接続するボンディング
ワイヤとを具備したことを特徴とするものである。

本発明に於ける中継部材としては、シリコン等の半導体
ペレット、３Ｑ３　（３ｉｌｉｃｏｎ　ｏｎ　３ａｐｐ
ｈｉｒｅ　）ペレットあるいはポリイミド樹脂等の耐熱
性絶縁樹脂ペレットに所望の配線層を形成したものを用
いることが出来る。配線層としては、これらペレット表
面に形成されたアルミニウム等の金属配線パターンを用
いることが出来、また半導体ペレットやＳＯＳペレット
の場合には不純物の拡散による拡散配線パターンを用い
ても良い。更に、半導体ペレットやＳＯＳベレットを中
継部材５− として用いる場合には、該中継部材に配ｌ１１１層だ【
ノでなく回路素子をも形成することが出来る。

上記本発明の半導体装置では、半導体ぺ１ノツトのポン
ディングパッドは中継部材に形成された配線層を介して
外囲器リードに接続され、該配線層の一端とポンディン
グパッドとの間、並びに前記配線層の他端と外囲器リー
ドの間の二箇所でワイヤボンディングが行われる。従っ
て、中継部材に於ける配線層の一端をポンディングパッ
ドの近傍に配置し、前記配線層の他端を外囲器リード近
傍に配置すれば、外囲器リードとの接続に何等の障害を
来たすこと無くポンディングパッドを半導体ペレットの
一部に集中さゼることができ、集積度の向上を図ること
が出来る。

なおハイブリッドＩＣでは、第３図に示づ様に内部配線
を持たないペレット６．６′をボンディングワイヤ５の
中継用に使用することが従来から行われている。然し乍
ら、この場合は中継用のペレット６．６′が何等配線を
持たない為、甲にボンディングワイヤ５を中間で支持す
る機能しか梵６一 揮し得ず、到底本発明の目的を達成し得るものではない
。

〔発明の実施例〕

以下、第４図〜第８図（Ａ）（Ｂ）を参照して本発明の
詳細な説明する。

第４図は本発明の一実施例になる半導体装置に於いて、
外囲器内に収容された半導体ペレットおよび中継部材を
示す平面図である。同図に於いて、１１はセラミック製
の外囲器、１２は外囲器のマウント基板、１３は外囲器
リードである。マウント基板１１には半導体ゲートアレ
イペレット１４及び中継用のシリコンペレット１５がグ
イボンディングされている。ゲートアレイペレッ１−１
４では、内部回路の集積度を向上させる為にポンディン
グパッド１６・・・、１６′・・・を対向側縁にのみ集
中して形成しである。特に、中継用のペレット１５に対
向した側縁にはポンディングパッド１６・・・が２列に
亙って高密度に配列されている。他方、中継用ペレッ１
〜１５には表面にアルミニウムの配線層１７・・・がパ
ターンニング形成されているのみで、回路素子は形成さ
れていない。この配線層１７・・・は夫々その一端をゲ
ートアレイペレット１／Ｉの２列に配列されたポンディ
ングパッド１６に対向してその近傍に配置され、他端は
夫々対応する外囲器リード１３・・・の近傍に配置され
ており、両端には夫々パッド１８・・・、１８′・・・
が形成されている。上記ポンディングパッド及びパッド
１６・・・。

１６−・・・、１８・・・、１８・・・は大々図示しな
いボンディングワイヤにより次の様にライ−１／ボンデ
イングされている。先ず、ゲートアレイペレットに形成
されたポンディングパッドのうら、１列に配置されたポ
ンディングパッド１６−・・・は夫々ボンディングワイ
ヤを介して対応する外囲器リード１３に直接々続されて
いる。他方、２列にガって高密度に配置されたポンディ
ングパッド１６・・・は、これに対向して配置された中
継部材上のパッド１日・・・との間で夫々ワイヤボンデ
ィングされている。

そして、外囲器リード１３に近接して中継部材１５上に
形成されたパッド１８−・・・は、、人々対応する外囲
器リード１３との間でワイＶボンディングされている。

従って、高密度で２列に配置されたポンディングパッド
１８・・・は、夫々中継部材１５に形成された配線層１
７・・・を介して外囲器リード１３・・・に接続されて
いることになる。なお、第４図に於けるポンディングパ
ッド１６・・・、１６′・・・、配線層１７・・・、パ
ッド１８・・・、１８′・・・は何れも簡略化して書か
れており、実際には通かに密集して形成されている。

第５図は、第４図に於けるポンディングパッド１６・・
・とパッド１８・・・との間のワイヤボンディング部分
を拡大して示す平面図である。図示の様に、ポンディン
グパッド１６・・・は前列及び後列で互い違いに配置さ
れ、これによって第６図に示す様にパッド間隔はゼロに
なっている（パッド幅ａは第２図の場合と同じ＜１００
μｍである）。また、中継部材１５上のパッド１８・・
・は、夫々ポンディングパッド１８・・・を中継部材上
に並行移動した位置に形成されている。従って、両者を
接続するボンディングワイヤ１９・・・は極めて高密度
であるにも拘らず、相互に接触したり他のボンディング
パッ９ー ドに接触したりすることなく整然と並んでいる。

上記実施例によれば、ゲートアレイペレット４のポンデ
ィングパッドを一部に集中して形成しても、何等支障な
くパッケージングすることが出来る。この結果、ゲート
アレイペレッ１〜１４内の回路デザインを高集積化のみ
を考慮して行なうことができ、また大きな面積を占める
ポンディングパッドを密集させることにより機能素子エ
リアを広く確保できる等により、集積度の向上を図るこ
とが可能となる。

なお、この実施例では中継用のベレッ１へを一個だけ用
いたが、必要に応じて二つ以上の中継用ペレットを用い
ることができ、ゲートアレ、イベレット１４の四方に中
継用ペレット１５を配置しても良い。

第７図（Ａ）は本発明の他の実施例になる半導体装置に
於いて、パッケージングの為の外囲器リードと半導体ペ
レットとの間の接続状態を示す平面図であり、第７図（
Ｂ）は同図（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。この
実施例では、中継用１０− のペレット２１１上にＬＳＩペレット２２、更にその上
にＬＳＩペレット２３が夫々エポキシ系接着剤等で積層
固定されている。中継用ペレット２１には第４図〜第７
図の実施例に於ける中継用ペレット１５と同じく、中継
用の配線層がアルミニウムパターンで形成されている。

そして、Ｌ　Ｓ　、１ペレット２２．２３のポンディン
グパッドはボンディングワイヤ２４により中継用のペレ
ット２１上に形成されたアルミニウム配線層を介して外
囲器リード２５に接続されている。

この実施例では、先の実施例の場合と同じくＬＳＩペレ
ット２２．２３のポンディングパッドを一部に集中させ
ることが可能となる他、一つの外囲器内に複数のｊ−８
１ペレツトをパッケージングすることが可能となる。従
って、Ｌ　Ｓ　、Ｉペレット２２．２３の集積度を上げ
なくても、比較的簡単な方法で、一つの外囲器内にパッ
ケージされた半導体装置の実装密度を大幅に向上するこ
とが出来る。

〔発明の効果〕

以上詳述した様に、本発明によれば半導体ペレット表面
に於けるポンディングパッドの配置を可能な限り高密度
で一部に集中さけてべ１フッ１〜内回路の高集積化を図
り、「１つボンｆイングヮイ１７＋ｉｌ互間あるいはボ
ンディングワイＸ７とボンｊ′イングパッドとの間の接
触にＪ：る短絡等の問題を生じることなく外囲器へのパ
ッケージングをｌ′ｉＩ能と出来る等、顕著な効果が得
られるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の半導体装置に於（）る半導体ペレットと
外囲器リードどの間の接続方法を承り断面図、第２図は
従来の半導体装置に於（ｊる問題点を示す説明図、第３
図はハイブリッドＩ（］について従来行われている別の
ワイ（７ボンデーｆング方法を示す断面図、第４図は本
発明の一実施例に成る半導体装置に於いて、外囲器内に
収容された２１（導体ペレット及び中継部材を示す平面
図、”：ｌｊ　Ｊ図は第４図の一部を拡大して示ず平面
図、第６図は第５図に於けるポンディングパッドのパッ
ド幅とパッド間隔を示す図、第７図（Ａ＞ｉＪ本′１を
明の他の実施例に成る半導体装置に於いて、パッケージ
ングの為の外囲器リードと半導体ペレットとの間の接続
状態を示す平面図、第７（Ｂ）は同図（Ａ＞のＢ＝Ｂ線
に沿う断面図である。 １１・・・外囲器、１２・・・外囲器基板、１３・・・
外囲器リード、１４・・・ゲートアレイペレット、１５
・・・中継用ペレット、１６．．１．６−・・・ポンデ
ィングパッド、１７・・・配線層、１．８．．１８′・
・・パッド、１９・・・ボンディングワイヤ、２１・・
・中継型ペレット、２２．２３・・・ＬＳＩペレット、
２４・・・ボンディングワイヤ、２５・・・外囲器リー
ド。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 １３−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. リードを備えた外囲器内に収納°された半導一体ベレッ
   トと、該半導体ペレットとｊｔに前記外囲器内に収納さ
   れた配線層を有づ−る中継部材ど、該中継部材に形成さ
   れた配線層の一端を前記半導体ペレットの表面に形成さ
   れたポンディングパッドに接続するボンディングワイヤ
   と、前記中継部材に形成された配線層の他端を前記外囲
   器のリードに接続するボンディングワイヤとを具備した
   ことを１に檄とする半導体装置。