(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体チップと、
フレキシブル絶縁基板上に導体パターンが形成された回路基板と、
封止用樹脂と、
により構成され、
前記フレキシブル絶縁基板に設けられた開口部に突き出した導体パターンと前記半導体チップを接合し、前記封止用樹脂によって接合部分を封止する半導体装置において、
前記導体パターンは、
信号用導体パターンと、
電源用導体パターンと、
接地用導体パターンと、
を含み、
前記信号用導体パターンは、前記開口部の長辺に突き出して形成され、
前記電源用導体パターンおよび前記接地用導体パターンは、前記開口部を前記開口部の長辺方向に延在して形成され、幅が前記半導体チップと接合するバンプより広く形成されたことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体装置において、前記開口部を前記開口部の長辺方向に延在して形成した前記電源用導体パターンおよび前記接地用導体パターンは、それぞれ少なくとも１カ所に褶曲部を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
請求項１または２のいずれかに記載の半導体装置において、前記電源用導体パターンおよび前記接地用導体パターンは、少なくとも１本以上の分岐を有し、該分岐の先端部が前記フレキシブル絶縁基板に接続してあることを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
請求項３に記載の半導体装置において、前記分岐は、前記半導体チップと接合する接続用分岐であることを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
請求項４に記載の半導体装置において、前記接続用分岐は、幅が前記半導体チップと接続するバンプより狭く形成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の半導体装置と、該半導体装置に基づいて駆動される表示装置、印字装置または演算装置を具備することを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体チップと、回路基板と、封止部材とによって構成される半導体装置に関し、さらにこの半導体装置を具備するパーソナルコンピュータ、携帯電話機、プリンタ、カード型電子機器等の電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、フレキシブル回路基板に半導体チップを接合し樹脂で封止した半導体装置が用いられている。そしてこうした半導体装置の電源インピーダンスを下げ、電気的ノイズを低減する方法としては、例えば特開平５−８２５８５号公報の９欄および同号公報の図２に記載されているものがある。以下図９を用いて、従来の半導体装置の構造について説明する。
【０００３】
半導体チップ１の能動面側には複数個の信号用パッド（信号用電極）４と、電源用パッド（電源用電極）７および接地用パッド（接地用電極）９が設けられている。これらのパッド群にはバンプ加工が為されている。また、ＴＡＢテープ２には、デバイスホール５に突き出した複数本の信号用リード３と、デバイスホール５に跨る各１本の電源用共通リード６および接地用共通リード８が設けられている。信号用リード３は、所定の信号用パッド４と電気的に直接接続されている。さらに電源用共通リード６は複数個の電源用パッド７の全てと電気的に直接接続されており、接地用共通リード８も同様に複数個の接地用パッド９の全てと電気的に直接接続されている。前記リード３、６、８と前記パッド４、７、９を電気的に直接接続するには、熱圧着による一括接続方式が用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の半導体装置にあっては、電源用共通リードおよび接地用共通リードが、それぞれ電源用パッドおよび接地用パッドに形成したバンプより幅が狭くなっていて、電源インピーダンスを十分低くできないという問題点を有していた。さらに、これら共通リードを熱圧着により対応するパッド群に電気的に接続する際、共通リードに加えられる熱および圧力によりストレスがかかるため共通リードにクラックが生じ易く、電子機器に組み込んだ後にこれが成長して断線に至るという問題点を有していた。
【０００５】
また、従来の半導体装置を具備する電子機器にあっては、電源インピーダンスを十分低くできないことから、高周波動作または消費電流の大きい電子機器で電気的ノイズの改善を図ることができないという問題点を有していた。さらに、電源および接地ラインに断線故障が起き易いことから、十分な長期信頼性を得ることが難しいという問題点も有していた。
【０００６】
また、前記した従来の半導体装置は、ＴＡＢテープ２のデバイスホール５に突出した電源用共通リード６と接地用共通リード８を両端部だけで支持しているため、これらのリード６、８が自重によってたるみ、電源用パッド７、接地用パッド９との位置合せが困難となる。
【０００７】
そこで本発明は、十分低い電源インピーダンスを持ち、さらに電源用および接地用共通リードの断線故障のない半導体装置を提供することを目的とする。
【０００８】
さらに、本発明は、電源用共通リードまたは接地用共通リードと電源用電極または接地用電極との位置合せを容易に行なえるようにすることを目的としている。
【０００９】
また本発明は、電気的ノイズの改善が図られ、さらに十分な長期信頼性を確保できる電子機器を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の請求項１の半導体装置は、半導体チップと、フレキシブル絶縁基板上に導体パターンが形成された回路基板と、封止用樹脂と、により構成され、前記フレキシブル絶縁基板に設けられた開口部に突き出した導体パターンと前記半導体チップを接合し、前記封止用樹脂によって接合部分を封止する半導体装置において、前記導体パターンは、信号用導体パターンと、電源用導体パターンと、接地用導体パターンと、を含み、前記信号用導体パターンは、前記開口部の長辺に突き出して形成され、前記電源用導体パターンおよび前記接地用導体パターンは、前記開口部を前記開口部の長辺方向に延在して形成され、幅が前記半導体チップと接合するバンプより広く形成されたことを特徴とする。
【００１１】
このように形成した本発明は、開口部を跨いで形成した共通リードとなる電源用導体パターンおよび接地用導体パターンの幅が半導体チップと接続するバンプより広く形成してあるため、電流容量を大きくでき、電源インピーダンスを充分低くできるという効果を奏する。
本発明の請求項２に記載の半導体装置は、請求項１に記載の半導体装置において、前記開口部を前記開口部の長辺方向に延在して形成した前記電源用導体パターンおよび前記接地用導体パターンは、それぞれ少なくとも１カ所に褶曲部を有することを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、前記導体パターンをこれに対応するパッド群と電気的に接続する際に生じるストレスを、前記褶曲部で緩和しクラックの発生を防止できることから、電子機器に組み込んだ後に前記クラックが成長して断線に至ることがないという効果を奏する。
【００２４】
本発明の請求項３に記載の半導体装置は、請求項１または２のいずれかに記載の半導体装置において、前記電源用導体パターンおよび前記接地用導体パターンは、少なくとも１本以上の分岐を有し、該分岐の先端部が前記フレキシブル絶縁基板に接続してあることを特徴とする。
【００２５】
このように形成した本発明は、少なくとも１本以上の分岐を有し、該分岐の先端部が前記フレキシブル絶縁基板に接続してあるため、分岐が電源用導体パターンおよび接地用導体パターンを支持する支持部材としての作用をなす。このため、共通用リードと半導体チップの電極との位置合せを容易、確実に行なうことができる。
【００２６】
本発明の請求項４記載の半導体装置は、請求項３に記載の半導体装置において、前記分岐は、前記半導体チップと接合する接続用分岐であることを特徴とする。このように構成した本発明は、共通用リードと半導体チップの電極との位置合せを容易、確実に行なうことができるばかりでなく、接続後の検査を困難にすることなく電源用導体パターンおよび接地用導体パターンの幅を太くでき、それ故電源インピーダンスを十分低くできるという効果を奏する。そして接続用分岐はバンプより幅を狭く形成するとよい。
【００２７】
本発明の請求項６記載の電子機器は、請求項１ないし５のいずれかに記載の半導体装置と、該半導体装置に基づいて駆動される表示装置、印字装置または演算装置を具備することを特徴とする。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３３】
図１は、第１実施の形態に係る半導体装置の要部の斜視図である。半導体チップ１の能動面には、複数個の信号用パッド（信号用電極）４、複数個の電源用パッド（電源用電極）７および複数個の接地用パッド（接地用電極）９が設けられている。信号用パッド４は、半導体チップ１の周辺部に沿うように形成されている。一方、電源用パッド７および接地用パッド９は、半導体チップ１の中央部に形成されている。なお、電源用パッド７および接地用パッド９は、半導体チップ１の中央部において、それぞれが列をなすように配置されている。
【００３４】
これらのパッド群は後に説明する導体パターンとの電気的な接続のために、バンプ加工されている。回路基板であるフレキシブル絶縁基板２には、デバイスホールとなる開口部５が設けられており、信号用導体パターン３が突き出している。さらに電源用共通リードを構成している電源用導体パターン６と、接地用共通リードを構成している接地用導体パターン８が、開口部５に跨るよう設けられている。なお、開口部５は、半導体チップ上の各パッド４、７、９と各導体パターン３、６、８とを接続するために利用されるものであるが故に、この開口部５の領域内に各パッド４、７、９が位置するような大きさの開口部であれば事足りる。従って、開口部５の大きさ（面積）は、図１に示したように半導体チップ１のサイズ（半導体チップの面積）以上の大きさでも、それ以下の大きさでもよい。
【００３５】
電源用導体パターン６には、電源用パッド７に設けたバンプより幅の狭い接続用分岐６０１が設けられている。同じく接地用導体パターン８にも、接地用パッド９に設けたバンプより幅の狭い接続用分岐８０１が設けられている。信号用導体パターン３は、対応する所定の信号用パッド４と電気的に直接接続されている。また接続用分岐６０１は、電源用パッド７に設けたバンプより幅が狭く形成されていて、対応する所定の電源用パッド７と電気的に直接接続されている。同じく接続用分岐８０１は、接地用パッド９に設けたバンプより幅が狭く形成されていて、対応する所定の接地用パッド９と電気的に直接接続されている。これらの接続には、好ましくは熱圧着による一括接続方式が用いられる。
【００３６】
図２は、図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。図２において、各部分には図１に用いた符号と同一の符号を用いてある。半導体チップ１の能動面と信号用導体パターン３、電源用導体パターン６および接地用導体パターン８は、封止部材１０によって封止されている。
【００３７】
上記図１から明らかなように、電源用導体パターン６と接地用導体パターン８の幅を電源用パッド７または接地用パッド９のパッドサイズより太くしても、これらのパッドを覆い隠さずにすみ、電源インピーダンスを充分低くすることができて電気的ノイズの改善を図ることができるとともに、電気的な接続後の検査が容易に行えるという効果を奏する。
【００３８】
図３は、第２実施の形態に係る半導体装置の要部の構造を示す斜視図である。図３において、各部分には図１に用いた符号と同一の符号を用いてある。電源用導体パターン６および接地用導体パターン８には、それぞれ褶曲部１１が設けられている。この褶曲部１１の設置位置は各種各様が考えられる。同図に示すごとく、開口部５内においてパッドを挟む位置、すなわち開口部５内における導体パターンの両側に設けてもよいし、また、若干その効果は失われるものの片側だけに設けてもよい。また、隅部でなくても、開口部５内であって、しかもパッドと接続される位置を除く位置であれば、設置可能である。また、両側とさらに内部領域とを組み合わせて設けることも可能である。
【００３９】
上記図３から明らかなように、電源用導体パターン６と接地用導体パターン８をこれらに対応するパッド群と電気的に接続するする際、熱および加圧によって導体パターン群に加えられるストレスを褶曲部１１が吸収緩和し、導体パターンにクラックが生じることを防止できるという効果を奏する。言い換えると、デバイスホールを跨ぐように形成された半導体パターン（電源用、接地用）においても接続可能であり、特にパッドと一括にて接続することが可能となる。
【００４０】
図４は、褶曲部の他の例を示したものである。図４（１）に示した褶曲部１２は、Ｓ字状に形成したもので、図３に示した褶曲部１１より応力集中を避けることができ、亀裂の発生などを防ぐことができる。また、図４（２）に示した褶曲部１４は、ドーナツ状に形成したものである。この褶曲部１４は、図の左右方向に引張り応力が作用すると、楕円状に変形して応力を吸収する。そして、図４（３）に示した褶曲部１６は、半円状に形成したものであり、前記と同様にストレスを吸収することができ、導体パターンの破断を防止することができる。
【００４１】
なお、褶曲部の形状は、これらに実施例に示したものに限定されるものではない。また、フレキシブル絶縁基板２は、テープキャリアを構成しているＴＡＢテープを使用してもよい。
【００４２】
図５は、第３実施の形態に係る半導体装置の要部斜視図であり、図６は図５のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。これらの図において、電源用導体パターン６と接地用導体パターン８とは、半導体チップ１がデバイスホール５の内部に配置されたときに、電源用パッド７と接地用パッド９との上部に位置するように形成されている。また、電源用導体パターン６と接地用導体パターン８とは、幅が電源用パッド７、接地用パッド９より広くなるように形成してある。
【００４３】
これにより電源用導体パターン６、接地用導体パターン８は、電流容量が大きくなり、電源インピーダンスを充分低くすることができて電気的ノイズの改善を図ることができる。また、導体パターン６、８は、パッド７、９より広く形成してあるため、これらとの位置合せを容易に行なうことができ、製作誤差の許容範囲を大きくできる。
【００４４】
図７は、第４実施の形態に係る半導体装置の要部斜視図である。この実施形態に係る半導体装置は、電源用導体パターン６と接地用導体パターン８とに設けた接続用分岐６０２、８０２が設けてある。これらの分岐６０２、８０２は、幅が電源用パッド７、接地用パッド９より狭く形成してあるとともに、フレキシブル絶縁基板２の上部まで達するような長さを有し、先端部がフレキシブル絶縁基板２に接続してある。
【００４５】
このように構成した第４実施の形態の半導体装置は、フレキシブル絶縁基板２に接続した接続用分岐６０２、８０２がデバイスホール５を跨いで形成した電源用導体パターン６、接地用導体パターン８を支持する支持部材として作用するため、導体パターン６、８のたるみを防止することができ、電源用パッド７と接続用分岐６０２との位置合せおよび接地用パッド９と接続用分岐８０２との位置合せを容易、正確に行なうことができる。また、接続用分岐６０２、８０２がフレキシブル絶縁基板２まで延在しているため、複数の電源用パッド７、接地用パッド９を直線状に配置する必要がなく、これらパッド７、９の形成の自由度が増し、半導体チップ１の形成が容易となる。本形態では、接続用分岐をフレキシブル絶縁基板２上まで延長させて電源用導体パターン並びに接地用導体パターンを支持させるようにしたが、必ずしもパッドと接続する接続用分岐を利用しなければならないわけではない。例えば、電源用パッド並びに接地用パッドが一部の領域に集中した密の部分と粗の部分とができる場合には、単に支持のみを目的とする支持専用のダミーパターンを粗の部分に形成してもよい。また、この支持部は、できれば均等に配置した方が好ましい。
【００４６】
図８は、第５実施の形態に係る半導体装置の要部斜視図である。この実施の形態に係る半導体装置は、半導体チップ１の電源用電極である電源用パッド７と接地用電極である接地用パッド９とが信号用電極である信号用パッド４より大きく形成してある。また、電源用パッド７と接地用パッド９とに接続する電源用導体パターン６と接地用導体パターン８とは、信号用導体パターン３より幅広く形成してある。これにより、各電源用パッド７と接地用パッド９とのインピーダンスを低下させることができ、ひいては電源インピーダンスを低くなり、電気的ノイズを改善することができる。
【００４７】
そして、第５実施の形態においては、電源用パッド７と接地用パッド９との両者を信号用パッド４より大きくした場合について説明したが、電源用パッド７と接地用パッド９とのいずれか一方を信号用パッド４より大きくし、いずれか他方を信号用パッド４と同じ大きさにしてもよい。また、電源用導体パターン６と接地用導体パターン８との幅は、電源用パッド７、接地用パッド９より広くしてもよい。さらに、電源用導体パターン６と接地用導体パターン８とには、電源用パッド７、接地用パッド９と接続する接続用分岐を設けてもよい。そして、電源用導体パターン６と接地用導体パターン８とに設けた接続用分岐は、その先端をフレキシブル絶縁基板２に接続することができる。
【００４８】
また、図８の２点鎖線に示したように、電源用導体パターン６と接地用導体パターン８とに分岐６０３、８０３を形成するとともに、これらの分岐６０３、８０３の先端をフレキシブル基板２に接続することができる。このようにすると、開口部５を跨いで形成した電源用導体パターン６、接地用導体パターン８のたるみを防止することができ、各導体パターン６、８と電源用パッド７、接地用パッド９との位置合せを容易に行なうことができ、褶曲部１１が伸びる防ぐことができる。
【００４９】
なお、例えば表示装置や印字装置または演算装置などを、前記の第１実施形態ないし第５実施形態に係る半導体装置を用いて駆動するようにし、電子機器にこのような表示装置や印字装置、演算装置を組み込むと、電子機器の電源インピーダンスを充分低くすることができて電気的ノイズの改善が図れるとともに、電源ラインの断線故障を生ずることのない長期的信頼性の高い電子機器を得ることができる。
【００５０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の半導体装置は、開口部を跨いで形成した共通リードとなる導体パターンの幅が半導体チップと接続するバンプより広く形成してあるため、電流容量を大きくでき、電源インピーダンスを充分低くできるという効果を奏する。
【００５１】
また、本発明の半導体装置は、電源用または接地用導体パターンを太くすることができるため、電源インピーダンスを十分低くすることができるという効果がある。また、これらの導体パターンに生じるクラックを防止できるため、電子機器に組み込んだ後に電源ラインの断線故障が発生しないという効果がある。
【００５２】
さらに、本発明の半導体装置は、開口部を跨いで形成した導体パターンに設けた接続用分岐の先端をフレキシブル絶縁基板に接続したことにより、導体パターンのたるみを防止することができ、接続する半導体チップの電極との位置合せを容易、確実に行なうことができる。
【００５３】
また、本発明の電子機器は、電源インピーダンスの十分低い半導体装置を具備するため、電気的ノイズの改善を図れるという効果がある。また、電源ラインの断線故障が発生しない半導体装置を具備するため、十分な長期信頼性を確保できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施の形態を示す要部の斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図３】本発明の第２実施の形態を示す要部の斜視図である。
【図４】実施の形態に係る褶曲部の他の例を示す図である。
【図５】本発明の第３実施の形態に係る半導体装置の要部斜視図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図７】第４実施の形態に係る半導体装置の要部を示す斜視図である。
【図８】第５実施の形態に係る半導体装置の要部を示す斜視図である。
【図９】従来の半導体装置の要部の斜視図である。
【符号の説明】
１                        半導体チップ
２                        フレキシブル絶縁基板
３                        信号用導体パターン
４                        信号用電極（信号用パッド）
５                        開口部（デバイスホール）
６                        電源用導体パターン
７                        電源用電極（電源用パッド）
８                        接地用導体パターン
９                        接地用電極（接地用パッド）
１０                    封止部材
１１                    褶曲部
６０１、６０２        接続用分岐
８０１、８０２        接続用分岐
【図１】
0003577913.tif 000002
【図２】
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【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】
0003577913.tif 000009
【図９】
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