(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
４つの辺を有する活性面、及び前記活性面の辺に沿って配列された複数のボンディングパッドを有する半導体集積回路チップと、
前記チップから離れており、且つ前記チップに向かって延設される複数のリードを有する基板と、
前記ボンディングパッドと前記リードとを各々電気的に連結する複数のボンディングワイヤと、
前記チップ、前記基板及び前記ボンディングワイヤを液状のモールディング樹脂で封止して形成されるパッケージ胴体とを備える半導体集積回路素子において、
前記複数のボンディングワイヤは、１つ以上の第１ワイヤ及び前記第１ワイヤと隣接し前記第１ワイヤの高さより低い１つ以上の第２ワイヤを有し、前記第１ワイヤと隣接する第２ワイヤとの間に前記第１ワイヤと同一の高さを有するダミーボンディングワイヤが介在されることを特徴とする半導体集積回路素子。
【請求項２】
前記基板は、前記チップが取り付けられるダイパッドと、前記ダイパッドの周囲に形成される１つ以上の電源端子又は接地端子とをさらに有し、前記第２ワイヤは、前記ボンディングパッドと前記電源端子又は接地端子を連結するボンディングワイヤであることを特徴とする請求項１に記載の半導体集積回路素子。
【請求項３】
前記基板は、前記チップが取り付けられるダイパッドと、前記ダイパッド上に形成される絶縁パッドをさらに有し、前記ダミーボンディングワイヤは、前記第一ワイヤが連結されたリードと前記絶縁パッドとを連結するボンディングワイヤであることを特徴とする請求項１に記載の半導体集積回路素子。
【請求項４】
前記基板は、前記チップが取り付けられるダイパッドと、前記ダイパッド上に形成される絶縁パッド及び外部と電気的に連結されていないダミーリードをさらに有し、前記ダミーボンディングワイヤは、前記絶縁パッドと前記ダミーリードとを連結するボンディングワイヤであることを特徴とする請求項１に記載の半導体集積回路素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体集積回路素子に関し、より詳しくは、モールディング工程時におけるワイヤスイーピングによる短絡を防止するためのダミーボンディングワイヤを有する半導体集積回路素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体集積回路素子は、外部装置との電気的連結のために、例えばボンディングパッドのような接続通路を必要とする。通常、電気的連結は、ボンディングパッドと基板（リードフレーム又は印刷回路基板）のリード（又は、配線パターン）とをボンディングワイヤで連結することにより行われる。ボンディングワイヤは、金、アルミニウム又はそれらの合金よりなる。
【０００３】
集積回路の設計及び製造技術が発展するに応じて、半導体集積回路素子の集積度は増加し、素子のサイズは減少している。従って、ボンディングパッド及びリードの数は、増加している反面、パッドのサイズ及びピッチ、リードの幅及びピッチは、減少している。しかるに、リードピッチの減少は、素子の製造事情上、限界に達したため、多数のリードをチップの周囲に配列するためには、リードとチップ間の距離が遠くなければならない。これにより、チップとリードとを連結するボンディングワイヤの長さも増加することになる。しかしながら、ボンディングワイヤの長さが増加すると、パッケージ組立工程でモールディング樹脂を注入する際、ボンディングワイヤがモールディング樹脂に掃かれて、隣接するボンディングワイヤとの電気的短絡を招くという問題点がある。これは、チップサイズを減少するにおいて深刻な制約として作用している。
【０００４】
即ち、モールディング樹脂によるワイヤスイーピング（ｗｉｒｅ  ｓｗｅｅｐｉｎｇ）  を防止しつつ、長いボンディングワイヤを使用することは、チップサイズの減少において重要な要件の１つである。チップサイズを減少させてウェーハ１つ当たりチップの個数を増大することは、生産性及び製造コストと関連がある。ワイヤスイーピングは、すべての半導体チップパッケージの製造において共通的な問題であるが、特に、多数の入出力ピンを必要とする多ピンパッケージと薄形パッケージにおいて一層深刻である。
【０００５】
現在量産可能なボンディングワイヤの長さの限界は、最大２００ｍｉｌ  程度である。しかし、これは、ワイヤボンディングによる限界でなく、モールディングによる限界である。言い換えれば、ワイヤボンディング作業では、約２５０ｍｉｌ  のワイヤを使用することができるが、モールディング工程で発生するワイヤスイーピングに起因して、２００ｍｉｌ  以上の長さを有するボンディングワイヤを使用することができない。
【０００６】
以下、図１乃至図４を参照として、従来の半導体素子におけるワイヤスイーピングについて説明する。
図１は、一般的な半導体集積回路素子の一例を示す平面図であり、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿って切断した断面図であり、図３は、図１の半導体集積回路素子にモールディング樹脂が流入されてボンディングワイヤのスイーピングが発生した状態を示す平面図であり、図４は、スイーピング発生の前後におけるボンディングワイヤの位置を示す図であって、図３のＩＶ−ＩＶ線に沿って切断した断面図である。
【０００７】
図１に示した素子は、ＱＦＰ（Ｑｕａｄ  Ｆｌａｔ  Ｐａｃｋａｇｅ）  と呼ばれる多ピンパッケージに組立するためのものであって、半導体チップ１０がボンディングワイヤ３０によりリードフレーム２０に電気的に連結されるワイヤボンディング工程後、モールディング工程に投入される前の状態である。半導体チップ１０は、リードフレーム２０のダイパッド２２に取り付けられ、ダイパッド２２は、リードフレームのコーナーに形成される４つのタイバー２６によりリードフレーム２０に連結される。リードフレーム２０のリード２４は、ボンディングワイヤ３０により半導体チップ１０のボンディングパッド１２に電気的に連結される。
【０００８】
ワイヤボンディング済みの素子は、チップ、電気的連結部及びダイパッドをモールディング樹脂により封止するモールディング工程に投入される。点線にて示す参照符号４０の内側の領域が、モールディング樹脂により封止される領域である。
図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿って切断した断面図であって、ワイヤボンディングされたリードフレームが成形金型５０内に装着された状態を示している。モールディング樹脂が注入されるゲート５２は、図１のタイバー２６のいずれの１つのタイバー２６付近に位置する。モールディング樹脂は、参照符号４２にて示した流れ方向にゲート５２を介して成形金型内に導入され、上下部金型５０ａ、５０ｂにより形成されるキャビティ５４の内部に充填される。
【０００９】
モールディング樹脂は、所定の粘度を有する液状の状態で注入され、よってボンディングワイヤ３０は、モールディング樹脂の流れ方向に掃かれることになる。モールディング樹脂の流れ方向４２に沿ってワイヤスイーピングが発生した様子を図３に示す。図３を参照すると、ワイヤスイーピング現象は、大部分のワイヤ３０で発生するが、特にタイバー２６に最も近いワイヤ３０ａ（最外側ワイヤ）で非常に激しく発生して、隣接するワイヤ３０ｂと短絡することを確認することができる（図３のＳ部分）。ワイヤスイーピングの前後をより明らかに示すため、図１及び図３のＩＶ−ＩＶ線断面図を図４に一緒に示した。
【００１０】
図４では、モールディング樹脂が流入される前、即ちワイヤスイーピングが発生する前のワイヤを実線にて示し、モールディング樹脂が流入された後、ワイヤスイーピングが発生したワイヤを点線にて示した。図４に示したように、最外側ワイヤ３０ａの変形率が、他のワイヤ３０ｂ、３０ｃの変形率より大きいため、最外側ワイヤ３０ａが隣接するワイヤ３０ｂと接触して短絡が生ずることになる。他のワイヤ３０ｂ、３０ｃの変形率は、類似するため、短絡が生じない。最外側ワイヤ３０ａでワイヤスイーピングが極めて激しく発生する理由を推論してみる。
【００１１】
最外側ワイヤ３０ａからタイバー２６付近の隣接するワイヤまでの距離ｄ１  は、最外側ワイヤ３０ａから隣接するワイヤ３０ｂまでの距離ｄ２  より大きい。これは、タイバー２６が存在するからである。従って、最外側ワイヤ３０ａは、モールディング樹脂の流れに直接的に露出され、モールディング樹脂により大きい圧力を受けることになる。他のワイヤ３０ｂ、３０ｃは、最外側ワイヤ３０ａに比べてモールディング樹脂に露出される程度が小さいし、よって受ける圧力も相対的に小さい。
【００１２】
実際に、各ボンディングワイヤのスイーピング程度を示すワイヤ変形率を調べてみると、最外側ワイヤ３０ａの変形率は、４〜６％であり、他のワイヤ３０ｂ、３０ｃの変形率は、２〜３％である。ここで、ワイヤ変形率とは、（ワイヤ中央部の変位／ワイヤ長さ）×１００をいう。
図１乃至図４に示した半導体集積回路素子において、ボンディングパッド１２のピッチは、７５μｍであり、リード２４のピッチは、２００μｍ（リードの内部先端を基準）であるので、ワイヤ３０の中央部を基準としたワイヤ間隔は、略１３６．５μｍになる。一方、最外側ワイヤ３０ａの長さは、２１８ｍｉｌ  である。従って、最外側ワイヤ３０ａのワイヤ変形率が６％であり、隣接するワイヤ３０ｂのワイヤ変形率が３％であれば、最外側ワイヤ３０ａのワイヤ変位値が１３ｍｉｌ  （＝３２５μｍ）であり、隣接するワイヤ３０ｂのワイヤ変位値が６．５ｍｉｌ  （＝１６２．５μｍ）であることが分かる。つまり、２つのワイヤ３０ａ、３０ｂ間の中央部変位の差異（＝１６２．５μｍ）は、ワイヤ間隔（１３６．５μｍ）より一層大きいので、ワイヤ短絡を引き起こすことがある。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
以上説明したワイヤスイーピング問題を解決するため、半導体製造会社では、半導体チップのコーナー部のボンディングパッドのピッチを増加させることにより、隣接するワイヤ間の間隔を十分に確保する方案を採択している。即ち、ワイヤスイーピングが発生しても、隣接するワイヤ間の短絡を防止することができる程度の充分なワイヤ間隔を確保している。しかし、この方法は、チップサイズの減少に反することであるので、好ましくない。
【００１４】
ワイヤスイーピング問題を解決するために提案された他の方案は、ＵＳＰ第５３０２８５０号に開示されているように、成形金型の構造を変形することである。すなわち、注入口が下部金型の側面に形成される従来とは別に、例えば図５に示すように、モールディング樹脂の注入口６２ａ、６２ｂを成形金型６０の上、下部の中央に形成する。従って、流入されるモールディング樹脂は、ボンディングワイヤ６４の方向と同一の方向に広がるため、ワイヤスイーピングを防止することができる。
【００１５】
しかしながら、この方案は、モールディング工程後にキャビティ６６の形状と同一のパッケージ胴体が形成された場合、成形金型６０の上下部に位置する注入口６２ａ、６２ｂによって、パッケージの上、下部の表面が平滑でないという不都合がある。すなわち、モールディング工程後、パッケージの表面に製品名等を印刷するマーキング工程の信頼性を確保することが困難になる。また、既存に使用されているモールディング装備を全部交替しなければならない。
【００１６】
従って、本発明の目的は、モールディング工程時におけるワイヤスイーピングによるワイヤ間の短絡を防止することにある。
また、本発明の他の目的は、ワイヤ長さの制限によるチップサイズ減少の限界を克服することにある。
また、本発明のさらに他の目的は、半導体集積回路素子の生産性を向上させ、製造コストを節減することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１態様によると、４つの辺を有する活性面、及び前記活性面の辺に沿って配列された複数のボンディングパッドを有する半導体集積回路チップと、
前記チップから離れており、且つ前記チップに向かって延設される複数のリードを有する基板と、
前記ボンディングパッドと前記リードとを各々電気的に連結する複数のボンディングワイヤと、
前記チップ、前記基板及び前記ボンディングワイヤを液状のモールディング樹脂で封止して形成されるパッケージ胴体とを備える半導体集積回路素子において、
前記パッケージ胴体を形成するために前記モールディング樹脂が液状の状態に注入されるとき、前記複数のボンディングワイヤのうち少なくとも１つ以上の特定ワイヤは、前記液状のモールディング樹脂の前方部に直接的に露出されて他のボンディングワイヤより激しくスイーピング（ｓｗｅｅｐｉｎｇ）される露出ワイヤであって、
前記露出ワイヤが前記液状のモールディング樹脂の前方部に直接的に露出されないように少なくとも１つ以上のダミーボンディングワイヤを備えることを特徴とする半導体集積回路素子が提供される。
【００１８】
また、本発明の第２態様によると、４つの辺を有する活性面、及び前記活性面の辺に沿って配列された複数のボンディングパッドを有する半導体集積回路チップと、
前記チップから離れており、且つ前記チップに向かって延設される複数のリードを有する基板と、
前記ボンディングパッドと前記リードとを各々電気的に連結する複数のボンディングワイヤと、
前記チップ、前記基板及び前記ボンディングワイヤを液状のモールディング樹脂で封止して形成されるパッケージ胴体とを備える半導体集積回路素子において、
前記複数のボンディングワイヤは、隣接ワイヤとの間隔が他のワイヤ間の間隔よりもっと広い少なくとも１つ以上の特定ワイヤを有し、前記特定ワイヤと前記隣接ワイヤとの間に前記特定ワイヤと同一の高さを有するダミーボンディングワイヤを少なくとも１つ以上有することを特徴とする半導体集積回路素子が提供される。
【００１９】
さらに、本発明の第３態様によると、４つの辺を有する活性面、及び前記活性面の辺に沿って配列された複数のボンディングパッドを有する半導体集積回路チップと、
前記チップから離れており、且つ前記チップに向かって延設される複数のリードを有する基板と、
前記ボンディングパッドと前記リードとを各々電気的に連結する複数のボンディングワイヤと、
前記チップ、前記基板及び前記ボンディングワイヤを液状のモールディング樹脂で封止して形成されるパッケージ胴体とを備える半導体集積回路素子において、
前記複数のボンディングワイヤは、１つ以上の第１ワイヤ及び前記第１ワイヤと隣接し前記第１ワイヤの高さより低い１つ以上の第２ワイヤを有し、前記第１ワイヤと隣接する第２ワイヤとの間に前記第１ワイヤと同一の高さを有するダミーボンディングワイヤが介在されることを特徴とする半導体集積回路素子が提供される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照として本発明の実施例をより詳しく説明する。図面において、同一の参照符号は同一の構成要素を示す。
図６は、ワイヤスイーピング現象を分析するための模擬実験に使用された半導体集積回路素子のモールディング前の斜視図であり、図７は、図６の半導体集積回路素子のモールディング後の斜視図である。
【００２１】
一般に、ワイヤスイーピングを引き起こす要因には、モールディング樹脂の粘度及び速度、ワイヤの長さ及び高さ、ボンディングワイヤに関するモールディング樹脂の角度等がある。最外側ワイヤにおいてワイヤスイーピングが非常に激しく生ずる理由はワイヤ間の間隔と関連がある。即ち、ワイヤのスイーピング程度は、液状の状態に注入されるモールディング樹脂の前方部にワイヤが露出される程度と関連がある。これを確認するため、次のような模擬実験を行った。
【００２２】
図６に示すように、まず半導体集積回路チップ１１０の４つの辺のうち、１辺をＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４区間で分ける。Ａ区間には、ワイヤの高さが相対的に低いワイヤボンディングを行い、Ｂ区間及びＤ区間には、ワイヤの高さが相対的に高いワイヤボンディングを行い、Ｃ区間には、ワイヤボンディングをしなかった。モールディング工程後、図７に示すように、各区間毎にモールディング樹脂の流れ１４２に直接的に露出されている最外側ワイヤ１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｄにおいて激しいスイーピング現象が発生し、且つ短絡も発生した。
【００２３】
下記は、前記模擬実験と関連するデータである。
パッケージ類型：２０８ＱＦＰ
リードフレーム１２０のリード１２４のピッチ：２００μｍ
半導体集積回路チップ１１０のサイズ：４６７５μｍ×４６７５μｍ
ボンディングパッド１１２のピッチ：７５μｍ
ボンディングワイヤ１３０の直径：１．３ｍｉｌ  （＝３２．５μｍ）
ボンディングワイヤ１３０の高さ：１８０〜２００μｍ（ｈ１  ）、４５０〜４７０μｍ（ｈ２  ）
ボンディングワイヤ１３０の長さ：１８２〜２１８μｍ
ワイヤ変形率：２．６％（１３０ａ）、１．０〜１．３％（１３０ａを除いたＡ区間の他のワイヤ）、５．８％（１３０ｂ）、１〜３％（１３０ｂを除いたＢ区間の他のワイヤ）、４％（１３０ｄ）、１〜２％（１３０ｄを除いたＤ区間の他のワイヤ）
上記の実験結果から明らかなように、各区間毎にモールディング樹脂と初めに接触する最外側ワイヤ１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｄが激しくスイーピングされて短絡を引き起こす。最外側ワイヤ１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｄを除いた他のワイヤの変形率は、類似し、短絡を招くほど大きくない。Ｂ区間のワイヤは、Ａ区間のワイヤと同一のワイヤ間隔を有するが、高さがお互いに異なるため、Ｄ区間のワイヤと同様に激しいワイヤスイーピング現象を示す。Ｄ区間は、ワイヤがないＣ区間の後方に位置するので、Ｄ区間のワイヤは、モールディング樹脂の流れに直接的に露出されてスイーピングされる。一方、Ａ区間のワイヤは、他の区間のワイヤに比べて相対的にスイーピングされる程度が小さい。しかし、Ａ区間のワイヤは、本実験のために、人為的に高さを低めたものであって、このような低いボンディングワイヤは、ボンディング性の弱化を招くので、大量生産に適用することは困難である。
【００２４】
従って、モールディング工程時に注入される液状のモールディング樹脂に直接的に露出されるボンディングワイヤ（例えば、最外側ボンディングワイヤ）のスイーピング及び短絡が問題になり、これを防止するためには、ボンディングワイヤの露出程度を緩和させることができる方案が必要である。その方案としては、各々のワイヤの露出程度を全部類似した水準に形成することにより、スイーピングも類似した水準に生ずるようにするか、ワイヤがスイーピングされて短絡されても、半導体素子の機能には何らの影響を及ぼさないようにすることが可能である。
【００２５】
以下、本発明の具体的な実施例について説明する。
図８は、本発明の第１実施例によるダミーボンディングワイヤを備える半導体集積回路素子のパッケージを示す部分切欠斜視図であり、図９は、図８の素子がモールディングされる際のダミーボンディングワイヤ部分を示す部分拡大平面図であり、図１０は、図９のＸ−Ｘ線に沿って切断した断面図である。
【００２６】
図８乃至図１０を参照すると、半導体集積回路チップ１１０は、活性面１１４の４辺に沿って配列された複数のボンディングパッド１１２を有する。また、チップ１１０は、リードフレーム１２０のダイパッド１２２に取り付けられる。ダイパッド１２２のコーナー部から延長されたタイバー１２６は、パッケージ製造時においてダイパッド１２２及びチップ１１０を支持する。リードフレーム１２０のリード１２４は、チップ１１０から離れて配列される。また、リード１２４は、チップ１１０に向かって放射状に延設されている。
【００２７】
ボンディングパッド１１２とリード１２４は、ボンディングワイヤ１３０により電気的に連結される。チップ１１０、リード１２４及びボンディングワイヤ１３０は、封止されてパッケージ胴体１４０を形成する。パッケージ胴体１４０から突出したリード１２４は、外部回路基板（図示せず）に実装されるに適合な形態で折曲されることにより、パッケージ１００が完成される。図８に示すパッケージ１００は、ＱＦＰの一例である。
【００２８】
一方、各々のワイヤ１３０は、最外側ワイヤ１３０ｅ、１３０ｆを除いて同一な間隔を有する。タイバー１２６の両側に位置する最外側ワイヤ１３０ｅ、１３０ｆは、それらの間にタイバー１２６が存在するため、他のワイヤに比べて大きい間隔を有する。従って、モールディング樹脂が液状の状態に注入されるとき、モールディング樹脂の流れ１４２前方に直接的に露出される最外側ワイヤ１３０ｅは、特に激しくスイーピングされて隣接ワイヤとの短絡を招く。これを防止するため、タイバー１２６部位に２つのダミーボンディングワイヤ１３２（１３２ａ、１３２ｂ）を形成して、ワイヤ間の間隔を減少させることにより、最外側ワイヤ１３０ｅのスイーピング程度を他のワイヤと類似するようにすることができ、よってワイヤ短絡を防止することができる。
【００２９】
ダミーボンディングワイヤ１３２は、ダイパッド１２２の、チップ１１０が取り付けられない残りの領域と、タイバー１２６とを連結することにより形成されることができる。最外側ワイヤ１３０ｅがモールディング樹脂から受ける圧力を効果的に減少させるため、ダミーボンディングワイヤ１３２の高さは、最外側ワイヤ１３０ｅの高さと同一に形成することが好ましい。実際に、ワイヤボンディング工程は、プログラム化された自動ボンディング装置で行われるため、ダミーボンディングワイヤ１３２の高さ及び連結地点を調節することは、難しいことではない。
【００３０】
ダミーボンディングワイヤ１３２は、これらと最外側ワイヤ１３０ｅ間の間隔が他のワイヤ１３０の間隔と類似するように形成することが重要である。これに対し、最外側ワイヤ１３０ｆとダミーボンディングワイヤ１３２間の間隔は、あまり重要でない。モールディング樹脂の流れ前方に露出されるダミーボンディングワイヤ１３２ａが激しくスイーピングされて隣接するダミーボンディングワイヤ１３２ｂと短絡されても、ダミーボンディングワイヤ１３２ａ、１３２ｂは、タイバー１２６に連結されているため、何らの電気的機能をもしないので、問題にならない。これが、２つのダミーボンティングワイヤ１３２ａ、１３２ｂを形成する理由である。
【００３１】
図１１は、本発明の第２実施例によるダミーボンディングワイヤを備える半導体集積回路素子の平面図であり、図１２は、図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿って切断した断面図である。
図１１及び図１２を参照すると、本実施例による半導体集積回路素子は、ダミーボンディングワイヤ１３４を除いて、前記第１実施例と同様の構造を有する。本実施例によると、ダミーパッド１１６が、チップ１１０の活性面１１４における最外側ボンディングパッド１１２ｅの外側に形成される。ダミーパッド１１６は、最外側ボンディングパッド１１２ｅと同一の機能を有する。また、ダミーボンディングパッド１１６は、ダミーボンディングワイヤ１３４により最外側リード１２４ｅに連結される。そこで、最外側リード１２４ｅは、最外側ボンディングパッド１１２ｅ及びダミーパッド１１６に連結される。従って、モールディング工程時、ダミーボンディングワイヤ１３４が直接的にモールディング樹脂の影響を受けることになり、最も激しくスイーピングされる。しかし、最外側ワイヤ１３０ｅ及びダミーボンディングワイヤ１３４は、位置はお互いに異なるが、同一の機能を有するボンディングパッド１１２ｅ、１１６に連結されているので、短絡されても何らの問題がない。
【００３２】
第１実施例及び第２実施例では、代表的な多ピンパッケージであるＱＦＰに関して説明したが、他の類型のパッケージにも適用することができる。つまり、リードフレームを用いたＰＬＣＣ（Ｐｌａｓｔｉｃ  Ｌｅａｄｅｄ  Ｃｈｉｐ  Ｃａｒｒｉｅｒ）  のような多ピンパッケージ、ＳＯＰ（Ｓｍａｌｌ  Ｏｕｔｌｉｎｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）  、ＴＳＯＰ（Ｔｈｉｎ  Ｓｍａｌｌ  Ｏｕｔｌｉｎｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）、ＴＱＦＰ（Ｔｈｉｎ  Ｑｕａｄ  Ｆｌａｔ  Ｐａｃｋａｇｅ）のような薄形パッケージ及びＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）  パッケージに適用することができる。
【００３３】
図１３は、本発明によるダミーボンディングワイヤを備える半導体集積回路素子の他のパッケージとして、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）  パッケージを示す断面図である。
ＢＧＡパッケージ２００では、チップと外部装置間の電気的連結をリードフレームが担当するＱＦＰパッケージとは別に、印刷回路基板２２０が外部接続手段としての役割をする。印刷回路基板２２０は、ＱＦＰのリードフレームと同様に、チップ１１０が取り付けられるダイパッド２２２と、ワイヤを介してチップに連結されるリード（又は、配線パターン）２２４とを有する。印刷回路基板２２０は、ダイパッド２２２とリード２２４が、樹脂絶縁体２２１上に形成されており、且つ樹脂絶縁体２２１を貫通するビアホール２２５を介してソルダボール２２８に電気的に連結される点が、リードフレームと異なる。図１３の参照符号２４０は、パッケージ胴体を示す。
【００３４】
ＢＧＡパッケージ２００においても、ワイヤスイーピングによる短絡が発生することがある。従って、本発明の第１、第２実施例は、ＢＧＡパッケージにも適用されることができる。ＢＧＡパッケージでは、ダイパッドとリードの間に、電源端子又は接地端子が形成されることができる。これらの端子は、通常ダイパッドを取り囲む環形状で形成され、チップのボンディングパッド中の１つ又は多数個に電気的に連結される。
【００３５】
しかるに、一般に、電源端子又は接地端子に連結されるボンディングワイヤは、他のボンディングワイヤに比べて低い。上述したように、低いボンディングワイヤは、高いボンディングワイヤの見地では、ワイヤがないような効果を有する。従って、この場合も、ワイヤスイーピングによる短絡が発生し得る。後述する第３、第４実施例は、これを防止するための方案である。
【００３６】
図１４は、本発明の第３実施例によるダミーボンディングワイヤを備える半導体集積回路素子の平面図であり、図１５は、図１４のＸＶ−ＸＶ線に沿って切断した断面図である。
図１４及び図１５を参照すると、チップ１１０が取り付けられるダイパッド２２２とリード２２４の間に、電源端子２２３（又は、接地端子）が形成されている。ボンディングパッド中の１つ１１２ｇが、ボンディングワイヤ１３０ｇにより電源端子２２３に連結されている。このボンディングワイヤ１３０ｇの高さｈ１は、他のワイヤ１３０の高さｈ２に比べて低い。従って、ボンディングワイヤ１３０ｇに隣接するワイヤ（露出ワイヤ）１３０ｈは、モールディング樹脂の流れ１４２に直接的に露出され、モールディング樹脂の流れ１４２前方部から受ける圧力が相対的に大きい。これにより、ワイヤスイーピングによる短絡が発生する。
【００３７】
このようなワイヤの高さの差異によるワイヤスイーピングの問題を解決するため、露出ワイヤ１３０ｈと低いワイヤ１３０ｇの間にダミーボンディングワイヤ１３６を介在する。ダミーボンディングワイヤ１３６は、露出ワイヤ１３０ｈが連結されるリード２２４ｈと絶縁パッド２２２ａとを連結する。ダミーボンディングワイヤ１３６は、露出ワイヤ１３０ｈの高さｈ２と同一の高さを有するように形成される。従って、ダミーボンディングワイヤ１３６がスイーピングされて露出ワイヤ１３０ｈと短絡されても、何らの問題がない。
【００３８】
図１６は、本発明の第４実施例によるダミーボンディングワイヤを備える半導体集積回路素子の平面図である。
本実施例は、ダミーボンディングワイヤ１３８によりダミーリード２２４ｉと絶縁パッド２２２ａを連結するという点から、第３実施例の場合と異なる。ダミーリード２２４ｉは、ソルダボール（図１３の２２８）と連結されない孤立したリードである。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、半導体集積回路素子のモールディング工程時、ワイヤスイーピングによる短絡を防止することができるので、半導体集積回路素子に使用されることができるボンディングワイヤの長さ制限が大幅緩和される。従って、チップのサイズの減少を達成することができ、且つ１つのウェーハ当たりチップの個数を増加させることができるので、生産性を向上させることができるとともに、製造コストを節減することができる。
【００４０】
また、本発明は、ワイヤボンディング工程時にボンディングプログラムを変更させることにより、容易に実現することができるので、既存のモールディング装備をそのまま使用することができ、パッケージの類型に関係なく種々のパッケージに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一般的な半導体集積回路素子の一例を示す平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図１の半導体集積回路素子にモールディング樹脂が流入されてボンディングワイヤのスイーピングが発生した状態を示す平面図である。
【図４】スイーピング発生の前後におけるボンディングワイヤの位置を示す図であって、図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】ワイヤスイーピングを防止するための従来技術の一例であって、モールディング樹脂が注入されるゲートの位置を変更した成形金型を示す断面図である。
【図６】ワイヤスイーピング現象を分析するための模擬実験に使用された半導体集積回路素子のモールディング前の斜視図である。
【図７】図６の半導体集積回路素子のモールディング後の斜視図である。
【図８】本発明の第１実施例によるダミーボンディングワイヤを備える半導体集積回路素子のパッケージを示す部分切欠斜視図である。
【図９】図８の素子がモールディングされる際のダミーボンディングワイヤ部分を示す部分拡大平面図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ線断面図である。
【図１１】本発明の第２実施例によるダミーボンディングワイヤを備える半導体集積回路素子の平面図である。
【図１２】図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図である。
【図１３】本発明によるダミーボンディングワイヤを備える半導体集積回路素子の他のパッケージを示す断面図である。
【図１４】本発明の第３実施例によるダミーボンディングワイヤを備える半導体集積回路素子の平面図である。
【図１５】図１４のＸＶ−ＸＶ線断面図である。
【図１６】本発明の第４実施例によるダミーボンディングワイヤを備える半導体集積回路素子の平面図である。
【符号の説明】
１００、２００    半導体集積回路素子
１１０    半導体集積回路チップ
１１２    ボンディングパッド
１２０    リードフレーム
１２２    ダイパッド
１２４    リード
１２６    タイバー
１３０    ボンディングワイヤ
１３２、１３４、１３６、１３８    ダミーボンディングワイヤ
１４０、２４０    パッケージ胴体
１４２    流れ方向
２２０    印刷回路基板
２２２    ダイパッド
２２３    電源端子（接地端子）
２２４    配線パターン
２２８    ソルダボール
【図１】
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【図２】
0003621819.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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