(57)【要約】実質的に一直線内に再配置された相互接続パッドを有する集積回路チップ。該パッドの前記一直線内での順序づけは、ＩＣパッケージの接点端子へのワイヤボンド接続により、該ワイヤボンドが他のワイヤボンドの上下に延びて互いに干渉することがないことが可能となるように行われる。このＩＣのパッドの再配置及び再順序づけにより、本発明に従って作成された単一のダイを、ダイダウン型チップを受容するよう設計されたパッケージとダイアップ型チップを受容するよう設計されたパッケージとの両方に取り付けることが可能となる。この単一のチップの取り付けは、有効なＩＣパッド位置を反転させるものとなる中間的な基材その他の、他の如何なる中間的な手段も必要とすることなく、直接行われる。【選択図】図１１
2007535821.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
集積回路上にパッドを配置するための方法であって、該集積回路が、プリント回路基板に対する電気的な接続を行うために構成されたＩＣパッケージの接点端子にワイヤボンドを介して取り付けるよう構成されたものであり、該方法が、
前記集積回路の前記パッドを実質的に一直線内に整列させ、
該実質的に一直線内の前記集積回路の前記パッドの順序を、前記ワイヤボンドが該集積回路の該パッドとそれに対応する前記パッケージの前記接点端子とに取り付けられた際に該ワイヤボンドが他の如何なるワイヤボンドとも上下に走らないように配置する、
という各ステップを含む、集積回路上にパッドを配置するための方法。
【請求項２】
前記実質的な一直線を前記集積回路パッケージに対して斜めに配置する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記実質的な一直線を前記集積回路パッケージの中心線からオフセットさせる、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記集積回路の前記パッドを前記実質的な一直線内で互いにオフセットさせる、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
集積回路チップであって、
電気的な接続を行うための該集積回路上のパッドと、
該パッドに対する電気的な機能の関連付け及び順序付けを行うための手段と、
該パッドを、集積回路パッケージの外部での電気的な接続をもたらすよう構成された該集積回路パッケージ上の接点に電気的に接続する、ワイヤボンドと、
前記パッドを実質的に一直線内に整列させる手段と、
該実質的に一直線内の前記集積回路の前記パッドの順序を、前記ワイヤボンドが他の如何なるワイヤボンドとも上下に走らないように配置する手段と
を含む、集積回路チップ。
【請求項６】
前記実質的な一直線が前記集積回路パッケージに対して斜めに配置されている、請求項５に記載の集積回路チップ。
【請求項７】
前記実質的な一直線が前記集積回路の中心線からオフセットされている、請求項５に記載の集積回路チップ。
【請求項８】
前記集積回路の前記パッドが前記実質的な一直線内で互いにオフセットされている、請求項５に記載の集積回路チップ。
【請求項９】
集積回路上のパッドを実質的に一直線内に配置する方法であって、結果的に得られるダイのボンディングパッドの配置が、該ダイをダイアップＩＣパッケージ及びダイダウンＩＣパッケージの両方で使用することを可能にし、及びその両アセンブリの結果的に得られるワイヤボンドが、該ワイヤボンドの交差又は接触が存在しないものとなるようにする、集積回路上のパッドを実質的に一直線内に配置する方法。
【請求項１０】
前記実質的な一直線を前記集積回路パッケージに対して斜めに配置する、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記実質的な一直線を前記集積回路の中心線からオフセットさせる、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記集積回路の前記パッドを前記実質的な一直線内で互いにオフセットさせる、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記交差又は接触が存在しないワイヤボンドが同一の又は異なって割り当てられた電気的な機能である、請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集積回路（ＩＣ）パッケージングに関し、特に、補助的な転移基材又は基板を必要とせずダイダウン型（die-up type）又はダイアップ型（die-up type）パッケージへと直接パッケージ化することができるダイの構成に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
集積回路（ＩＣ）パッケージは電子機器の至る所に存在し、長年にわたりそうであった。一般に、最終消費者は、家庭用コンピュータ、テレビ、及び携帯電話等の内部のプリント回路（ＰＣ）基板上に取り付けられた小さなパッケージとしてＩＣを良く知っている。実際のパッケージは、ガルウィング、Ｊリード（J-leaded）、及びボールグリッドといった様々なタイプで提供されるデュアルインライン（ＤＩＰ）又はロープロファイル表面実装であることが多い。ここで、「ＩＣ」は、半導体チップ自体を称するものであり、「ＩＣパッケージ」又は「パッケージ」は、該ＩＣのためのプラスチック製又はセラミック製のハウジングを称するものである。また、ＩＣ、「ダイ」、及び「チップ」は、本書では同義である。
【０００３】
この用途では、ＩＣとＩＣパッケージとの間の接続は、当業界で周知の材料及び技法を用いてワイヤボンドにより行われる。一般に、ＩＣは、パッケージ内の支持基材又は構造に接着され、ワイヤボンドは、該ＩＣ上の（リード線を受容するよう設計された）複数のパッドと、ＰＣ基板上の導電線に半田付けその他で接続するためにパッケージを通して引き回された該パッケージ内の電気接点端子との間に、電気的に接続される。
【０００４】
しかし、当業界で見られる２つの互いに排他的なＩＣ又はダイタイプが存在する。一方のタイプは、ダイダウン型と呼ばれ、パッケージが取り付けられるＰＣ基板にダイパッドが面した状態でパッケージ内に取り付けられるものである。第２のタイプは、ダイアップ型と呼ばれ、ＰＣ基板から離れる方向にパッドが面した状態で異なるパッケージ内に取り付けられるものである。ここで、ダイアップは、ダイパッドアップと呼ばれる場合があり、ダイダウンはダイパッドダウンと呼ばれる場合がある。
【０００５】
本書の例は、６個のピン又はパッドを有するＩＣを示している。しかし、本発明は任意の個数のパッドを有するＩＣに適用されるものである。
【０００６】
図１Ａは、周囲に６個のボンディングパッドが配置された従来技術によるダイ12の一例を示している。各ボンディングパッド18は、割り当てられた地理的な位置（geographic position）を有しており、その位置は、論理回路設計の目的上、周囲に沿って反時計回りの順序で番号付けされ、第１のパッド「ピン1」は、その視覚的な識別を可能にする一意の形状寸法を有する。残りのパッドには、ダイの意図される向きにかかわらず（パッドを見て）反時計回り式にロケーション番号が割り当てられる。図３ないし図１２に示す全ての場合において、ダイレイアウトを変更するという考えを一貫して保持すべく、番号１〜６がそれぞれ付与された６個のパッドが存在する。図１Ａにおけるダイは、図１Ｃに示し本書では「表１」としても引用するネットリスト19を有するものである。該ネットリスト19は、各ダイパッド18の地理的な位置と、それらパッド18に接続されたダイ12の回路の電気的な機能22との間の関係を定めるものである。ダイパッド18とダイ機能22との組み合わせにより、大きなもの又は小さなものとすることが可能な様々なパッケージで使用するのに適した所与のダイが作成される。図１Ａの場合には、このダイ12は、パッケージに画定される底部に対して該パッケージのパッドが下になる向きで構成される。
【０００７】
図１Ｂはダイ12を底部から見た透視図である。これは、観察方向に対して反転されているため、ダイを裏面から見た方向を定めるものである。ダイパッドには反時計回り式に番号１〜６が付与されているため、前記反転は任意の軸について行うことが可能である。本書における明瞭な例示のために、ダイの全ての反転は、垂直軸A-A'について、又は垂直方向に配置されたパッドを有する他の任意のチップについての等価な垂直軸について、横方向に行われている。６時から１２時に描かれた軸線を中心として横方向に時計を反転させた場合と同様に、全ての位置は同様の態様で置き換えられて見えるようになる。時計位置1は11へ移動し、2は10へ移動する（以下同様）。本書のダイの実例では、ボンディングパッドの地理的な位置1は6へ移動し、2は5へ移動し、最後に3は4へ移動する（ダイを垂直軸を中心として物理的に反転させてそれを底部から透視して見た場合）。
【０００８】
表１は、図１Ａ及び図１Ｂのネットリスト19である。これは、画定されたパッケージの底部に対してパッケージのパッドが下向きの場合の各パッド18における電気信号の構成である。
【０００９】
図２Ａは、周囲に沿って６個のボンディングパッドが配置された従来技術によるダイ16を示している。各ボンディングパッド17は、割り当てられた地理的な位置を有しており、該位置は、論理回路設計の目的上、周囲に沿って反時計回りの順序で番号付けされ、第１のパッド「ピン1」21は、その視覚的な識別を可能にする一意の形状寸法を有している。残りのパッドには、ダイの意図される向きにかかわらず反時計回り式にラベル付けされる。図３ないし図１２において以下で参照する全ての場合では、アイテム番号１〜６をそれぞれ有する６個のパッドが存在する。図２Ａのダイは、図２Ｃに示し「表２」としても引用するネットリスト21を有している。該ネットリスト20は、各ダイパッド17の地理的な位置と、各パッド18に接続されたダイ14の回路の電気的な機能22との間の関係を定めるものである。各ダイパッド18とダイ機能22との組み合わせにより、大きなもの又は小さなものとすることが可能な様々なパッケージで使用するのに適した所与のダイが作成される。図２Ａの場合には、このダイ14は、パッケージに画定される底部に対して該パッケージのパッドが上になる向きで構成される。
【００１０】
図２Ｂはダイ14を底部から見た透視図である。これは、図１Ａに関して上述したように横方向に反転されているため、ダイを裏面から見た透視図を定めるものである。ダイパッドには反時計回り式に番号１〜６が付与されているため、前記反転は任意の軸について行うことが可能である。本書における明瞭な例示のために、ダイの全ての反転は、軸B-B'を中心として横方向に行われている。
【００１１】
表２は、図２Ａ及び図２Ｂのネットリスト22である。これは、画定されたパッケージの底部に対してパッケージのパッドが上向きの場合の各パッド18における電気信号の構成である。
【００１２】
図３Ａは、外部のプラスチック製モールド38により取り囲まれたパッケージ内に取り付けられたダイダウン型ＩＣ12の端部を示しており、同図は透視したものであり、リードフレームのダイ取付パドル（ＤＡＰ）28に取り付けられたダイ12を示している。ＩＣ12は、（当業界で既知の）接着材料10により、各ダイパッド18がプリント回路（ＰＣ）基板42に面する状態でダイ取付パドル28の底部側に取り付けられる。１つのダイパッド18につき１つのワイヤボンド24を使用して、ＰＣ基板42上の銅ランドパターン44とのはんだ9による電気的な接触を行うためにパッケージから外部へと延びる各端子26への接続が行われる。表面34は、パッケージ上部と称されるものを特定し、表面36は、ＰＣ基板42に面するパッケージ底部と称されるものを特定する。
【００１３】
図３Ｂは、ダイダウン構成によるダイを示している。該ダイダウン構成によるダイ12は、該ダイ12をパッケージダイ取付パドル28上に取り付ける際に該ダイ12の向きを定めるために、信号名19及び第１のパッド「ピン1」13を有している。
【００１４】
図３Ｃは、ダイ12を示す図３Ａのパッケージ（を透明で示す）表面36の底面図である。パッケージのリード26に対するダイ12のパッド18の電気的な接続は、ワイヤボンド24を使用して行われる。各ワイヤボンド24は、１つのダイパッド18を１つのリード26に接続する。このアセンブリを達成するために使用される接続の指示が表１のネットリスト19である。
【００１５】
図３Ｄは図３Ａの斜視図である。同図では、パッケージ内部を明瞭に示すためにモールド化合物38は省略されている。図３ＣのパッケージアセンブリがＰＣ基板上の所定位置に配置されて、該ＰＣ基板42からパッケージ接点26への正しいネットリストによる接続が確立される。
【００１６】
最終的なパッケージ化されたデバイスのネットリストを、必要とされる所定のＰＣＢの機能のロケーションに一致させるのは、ＩＣ製造業者の責務であることに留意されたい。それ故、ランドパターンに合うように二次的なパッケージを作成する際にそのアセンブリがパッドが上になる向きのダイを必要とする場合には、ワイヤが交差するという問題を回避するようにダイを構成する必要がある。以下の従来技術は、ワイヤが交差する問題が生じることになり、かつダイアップパッケージ又はダイダウンパッケージ内に取り付けることができるダイを実現するという問題を解決しない、一構成を示すものである。このため、図５及び図６におけるダイは、図２に基づいて再設計されてダイアップ構成によるパッケージへとアセンブルされたダイを表している。
【００１７】
図４Ａは、外部プラスチック38を有するパッケージ内に取り付けられたダイアップ型ＩＣ14の端部を示しており、同図は透視したものであり、基材32に取り付けられたダイ14を示している。ＩＣ14は、各ダイパッド18が上向き且つＰＣ基板42から離間する向きになった状態で、接着材料10により基材32に取り付けられる。１つのダイパッド18につき１つのワイヤボンド24を使用して、ＰＣ基板42上の銅ランドパターン44とのはんだ9による電気的な接触を行うための基材の各端子46への電気的な接続が行われる。基材の各端子46は、基材30の上部から、ＰＣ基板42上の銅ランドパターン44とのはんだ9による電気的な接触を行うための底部の外部リード40へと接続される。表面34は、パッケージ上部と称されるものを特定し、表面36は、ＰＣ基板42に面するパッケージ底部と称されるものを特定する。
【００１８】
図４Ｂは、ダイアップ構成によるダイを示している。該ダイ14は、該ダイ14をダイアップ構成によるパッケージ基材32上に取り付ける際に該ダイ14の向きを定めるために、信号名22及び第１のパッド「ピン1」21を有している。
【００１９】
図４Ｃは、図４Ａの表面34に対するパッケージの平面図を示しており、この場合には、図４Ｂのダイ14は、基材上に反転させることなく所定位置へと重ねられている。パッケージのプラスチック製モールド38は、該パッケージの内部を見るべく透明なものとして考察する。基材端子46に対するダイ14の電気的な接続はワイヤボンドを用いて行われる。各ワイヤボンド24は、１つのダイパッド18を１つの基材端子46に接続する。このアセンブリを達成するために使用される接続の指示が表２のネットリスト20である。
【００２０】
図４Ｄは図４Ａの斜視図である。同図では、パッケージ内部を明瞭に示すためにモールド化合物38は省略されている。図４Ｃのパッケージアセンブリが回転させることなく所定位置に配置されて、該ＰＣ基板42から図４Ｃのパッケージへの正しいネットリストによる接続が確立される。
【００２１】
図５Ａは、外部プラスチック38を有するパッケージ内に取り付けられたダイアップ型ＩＣ14の端部を示しており、同図は透視したものであり、リードフレームのダイ取付パドル（ＤＡＰ）30に取り付けられたダイ14を示している。ＩＣ14は、各ダイパッド18が上向きでＰＣ基板42から離間する向きになった状態で、接着材料10によりダイ取付パドル30の上部側に取り付けられる。１つのダイパッド18につき１つのワイヤボンド24を使用して、ＰＣ基板42上の銅ランドパターン44とのはんだ9による電気的な接触を行うためにパッケージから外部へと延びる各端子リード26への電気的な接続が行われる。表面34は、パッケージ上部と称されるものを特定し、表面36は、ＰＣ基板42に面するパッケージ底部と称されるものを特定する。
【００２２】
図５Ｂは、ダイアップ構成によるダイを示している。該ダイアップ構成によるダイ14は、該ダイ14をダイアップパッケージ用ダイ取付パドル30上に取り付ける際に、該ダイ14の向きを定めるために、信号名22及び第１のパッド「ピン1」21を有している。
【００２３】
図５Ｃは、図５Ａの表面34に対するパッケージの平面図を示しており、この場合には、図５Ｂのダイ14は反転させることなく所定位置に重ねられている。パッケージのプラスチック製モールド38は、該パッケージの内部を見るべく透明にしてある。パッケージのリード26に対するダイ14の電気的な接続はワイヤボンド24を用いて行われる。各ワイヤボンド24は、１つのダイパッド18を１つのリード26に接続する。このアセンブリを達成するために使用される接続の指示が表２のネットリスト20である。
【００２４】
図５Ｄは図５Ａの斜視図である。同図では、パッケージ内部を明瞭に示すためにモールド化合物38は省略されている。図５Ｃのパッケージアセンブリがその反転なしに所定位置に配置されて、ＰＣ基板42から図５Ｃのパッケージへの正しいネットリストによる接続が確立される。
【００２５】
図６Ａは、ダイダウンパッケージ内に取り付けられたダイパッドアップ・リードフレーム用に構成されたダイ14の一例の端部を示している。このパッケージ端部の図は、外部プラスチック38を有するパッケージ内に取り付けられたダイ14を示しており、同図は透視したものであり、リードフレームのダイ取付パドル28に取り付けられたダイ14を示している。ＩＣ14は、各ダイパッド18が下向きでＰＣ基板42と面した状態で、接着材料10によりダイ取付パドル28の底部側に取り付けられる（ダイアップ構成によるダイ14の意図される適用と逆であることに留意されたい）。１つのダイパッド18につき１つのワイヤボンド24を使用して、ＰＣ基板42上の銅ランドパターン44とのはんだ9による電気的な接触を行うためにパッケージから外部へと延びる各端子26への電気的な接続が行われる。表面34は、パッケージ上部と称されるものを特定し、表面36は、ＰＣ基板42に面するパッケージ底部と称されるものを特定する。
【００２６】
図６Ｂは、ダイアップ構成によるダイを示している。該ダイ14は、該ダイ14をダイダウン構成によるパッケージのダイ取付パドル28上に取り付ける際に該ダイアップ構成によるダイ14の向きを定めるために、信号名22及び第１のパッド「ピン1」21を有している。
【００２７】
図６Ｃは、図６Ａの表面36に対するパッケージの底面図を示しており、この場合には、図６Ｂのダイ14は回転させることなくＤＡＰ上の所定位置に重ねられている。パッケージのプラスチック製モールド38は、該パッケージの内部を見るべく透明にしてある。パッケージのリード26に対するダイ14の電気的な接続はワイヤボンド24を用いて行われる。各ワイヤボンド24は、１つのダイパッド18を１つのリード26に接続する。このアセンブリを達成するために使用される接続の指示が表２のネットリスト20である。図６Ｃのこのアセンブリは、ダイアップ構成によるダイをダイダウンパッケージ内に配置することが何故できないかを示している。なぜなら、ワイヤボンドが互いに交差し、これは信頼できる技法ではなく、実際には使用されないものとなるからである。その交差するポイントは、ダイを動作不能にする導電経路を生じさせるものとなるからである。このため、この例では、「POWER」が「GROUND」と短絡し、「CONTROL 1」が「CONTROL 2」と短絡し、「DATA IN」が「DATA OUT」と短絡する。これが、ダイアップパッケージとダイダウンパッケージとに２つの異なるダイ設計が従来必要であった理由である。
【００２８】
図６Ｄは図６Ａの斜視図である。同図では、パッケージ内部を明瞭に示すためにモールド化合物38は省略されている。図６Ｃのパッケージアセンブリが所定位置に配置され重ねられて、ＰＣ基板42から図６Ｃのパッケージへの正しいネットリストによる接続が確立される。図６Ｄは、ダイアップ構成によるダイをダイダウンパッケージ内で使用した結果として生じる交差し短絡するワイヤを一層見易く示している。
【００２９】
図７Ａは、ダイパッドアップ・パッケージ内のダイパッドダウン・リードフレーム用に構成されたダイ12の一例の端部を示している。このパッケージ端部の図は、外部プラスチック38を有するパッケージ内に取り付けられたダイ12を示しており、同図は透視したものであり、基材32に取り付けられたダイ12を示している。該ＩＣは、各ダイパッド18が上向きでＰＣ基板42から離間する向きになる状態で、接着材料10により基材32に取り付けられる。１つのダイパッド18につき１つのワイヤボンド24を使用して各基材端子46への電気的な接続が行われる。各基材端子46は、基材30の上部から、ＰＣ基板42上の銅ランドパターン44とのはんだ9による電気的な接触を行うための底部の外部リード40へと接続される。表面34は、パッケージ上部と称されるものを特定し、表面36は、ＰＣ基板42に面するパッケージ底部と称されるものを特定する。
【００３０】
図７Ｂは、ダイダウン構成によるダイを示している。該ダイ12は、該ダイ12をダイアップ構成によるパッケージの基材32上に取り付ける際に該ダイダウン構成によるダイ12の向きを定めるために、信号名22及び第１のパッド「ピン1」13を有している。
【００３１】
図７Ｃは、図７Ａの表面34に対するパッケージの平面図を示しており、この場合には、図１Ａのダイ12が基材32上の所定位置に重ねられている。パッケージのプラスチック製モールド38は、該パッケージの内部を見るべく透明にしてある。基材端子46に対するダイ12の電気的な接続はワイヤボンドを用いて行われ、各ワイヤボンド24は、１つのダイパッド18を１つの基材端子46に接続する。このアセンブリを達成するために使用される接続の指示が表１のネットリスト19である。
【００３２】
図７Ｄは図７Ａの斜視図である。同図では、パッケージ内部を明瞭に示すためにモールド化合物38は省略されている。図７Ｃのパッケージアセンブリが所定位置に重ねられて、ＰＣ基板42から図７Ｃのパッケージへの正しいネットリストによる接続が確立される。図７Ｄは、ダイダウン構成によるダイをダイアップパッケージ内で使用した結果として生じる交差し短絡するワイヤを示している。
【００３３】
図７Ａないし図７Ｄのアセンブリは、ダイダウン構成によるダイをダイアップパッケージ内に配置することが何故できないかを例証している。ワイヤボンド24が互いに交差して、該ダイを動作不能にする導電経路を生じさせる可能性がある。このため、この例では、「POWER」が「GROUND」と短絡し、「CONTROL 1」が「CONTROL 2」と短絡し、「DATA IN」が「DATA OUT」と短絡する。これが、ダイアップパッケージとダイダウンパッケージとに２つの異なるダイ設計が従来必要であった理由である。
【００３４】
図８Ａは、ダイパッドアップ・パッケージ内のダイパッドダウン・リードフレーム用に構成されたダイ12の一例の端部を示している。このパッケージ端部の図は、外部プラスチック38を有するパッケージ内に取り付けられたダイ12を示しており、同図は透視したものであり、リードフレームのダイ取付パドル30に取り付けられたダイ12を示している。該ＩＣ12は、各ダイパッド18が上向きでＰＣ基板42から離間する向きになる状態で、接着材料10によりダイ取付パドル30に取り付けられる。１つのダイパッド18につき１つのワイヤボンド24を使用して、ＰＣ基板42上の銅ランドパターン44とのはんだ9による電気的な接触を行うためにパッケージから外部へと延びる各端子リード26への電気的な接続が行われる。表面34は、パッケージ上部と称されるものを特定し、表面36は、ＰＣ基板42に面するパッケージ底部と称されるものを特定する。
【００３５】
図８Ｂは、ダイダウン構成によるダイ12を示している。該ダイ12は、該ダイ12をダイアップパッケージのダイ取付パドル30上に取り付ける際に該ダイダウン構成によるダイ12の向きを定めるために、信号名22及び第１のパッド「ピン1」13を有している。
【００３６】
図８Ｃは、図８Ａの表面34に対するパッケージの平面図を示しており、この場合には、図８Ｂのダイ12が回転なしで所定位置に重ねられている。パッケージのプラスチック製モールド38は、該パッケージの内部を見るべく透明にしてある。パッケージのリード26に対するダイ12の電気的な接続はワイヤボンドを用いて行われる。各ワイヤボンド24は、１つのダイパッド18を１つの端子リード26に接続する。このアセンブリを達成するために使用される接続の指示が表１のネットリスト19である。この図８のアセンブリは、ダイダウン構成によるダイをダイアップパッケージ内に配置することが何故できないかを例証しており、ワイヤボンドが互いに交差し、これは信頼できる技法ではなく、実際には使用されないものとなる。その交差するポイントは、ダイを動作不能にする導電経路を生じさせるものとなる。このため、この例では、「POWER」が「GROUND」と短絡し、「CONTROL 1」が「CONTROL 2」と短絡し、「DATA IN」が「DATA OUT」と短絡する。これが、ダイアップ及びダイダウンのために２つの異なるダイ設計が従来必要であった理由である。
【００３７】
図８Ｄは図８Ａの斜視図である。同図では、パッケージ内部を明瞭に示すためにモールド化合物38は省略されている。図８Ｃのパッケージアセンブリが所定位置に重ねられて、ＰＣ基板42から図７Ｃのパッケージへの正しいネットリストによる接続が確立される。図８Ｄは、ダイダウン構成によるダイをダイアップパッケージ内で使用した結果として生じる交差し短絡するワイヤを示している。
【００３８】
Rostoker等による特許であり、且つLSI Logic Corp.に譲渡された「Interior Bond Pad Arrangements for Alleviating Thermal Stresses」と題する米国特許第5,453,583号、及び「Method for Forming Interior Bond Pads Having Zigzag linear Arrangement」と題する米国特許第5,567,655号は、熱応力を低減させるようＩＣパッドを配置する発明を開示している。該パッドは、ダイの内部に向けて配置され、その結果として、ジグザグの列をなすパッド、又は圧縮された列（compacted row）をなす矩形のパッドが得られ、この場合には、あらゆるワイヤボンドがほぼ同じ長さを有することになる。この両特許は、様々な機械的なパッケージ内の様々なＩＣの取り扱い及びパッケージ化についての標準的な実施及び技法について述べたものである。しかし、それら特許は、単一のＩＣのパッドをダイアップパッケージ及びダイダウンパッケージに適応させるよう配置することについては示唆していない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３９】
有効なＩＣパッド位置を反転させるための追加の中間的な基材又はＰＣ基板を必要とすることなくダイアップパッケージ及びダイダウンパッケージの両方に取り付けることができると同時に、ＩＣパッドに対する信頼できるワイヤボンディング接続を維持する、単一のダイを提供することが、有利であり、また本発明の目的である。ＩＣパッドとパッケージ接点との間におけるワイヤボンドの十字交差は存在しなくなる。
【課題を解決するための手段】
【００４０】
本発明の上記目的は、実質的に直線的な形式でのＩＣパッドのレイアウト及び順序を提供する相互接続及びＩＣチップを作成する方法で達成される。本発明のＩＣパッドに関する方法、順序、及び配置により、同一のＩＣをダイダウンパッケージ又はダイアップパッケージ内に取り付けた際に互いに干渉したり上下に交差したりすることのない、ＩＣパッドとパッケージの接点端子との間のワイヤボンド接続を作成する手段が提供される。
【００４１】
当業者には理解されるように、以下の詳細な説明は、例示的な実施形態、図面、及び利用する方法を参照して行うが、本発明は、それら実施形態や利用する方法に限定することを意図したものではない。本発明は、より広範なものであり、特許請求の範囲によってのみ画定されることを意図したものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
図９Ａは、本発明の好適な一実施形態を示している。ダイ16には、従来技術によるＩＣの場合のようにダイの周辺ではなく、ＩＣの本体の下方に向かう直線内で垂直に中央に配置された６個のボンディングパッドが形成されている。各ボンディングパッドは、垂直方向で直線的に番号付けされ、視覚的な識別を可能にする一意の形状寸法を有する第１のパッド「ピン1」を有している。残りのパッドには、この例では2〜6がラベル付けされる。図９Ａのダイは、図９Ｃに示すネットリスト21（本書では「表３」とも称す）を有する。該ネットリスト21は、ダイパッド18の地理的な位置と、それらパッド18に接続されるダイの回路要素の電気的な機能22との関係を定めるものである。各ダイパッド18と各ダイ機能22との組み合わせにより、大きなもの又は小さなものとすることが可能な様々なパッケージで使用するのに適した所与のダイが作成される。このダイ16のパッドレイアウトは、本書で説明するように、該ダイ16をパッドアップ方向またはパッドダウン方向で使用することを可能にする。
【００４３】
図９Ａはパッドを直接見た図であり、一方、図９Ｂはダイ16を透視した図である。これは、図９Ａの目視方向に対して反転されているため、ダイを裏側から見る方向を定めるものである。この反転は、上述した場合と同様である。本書におけるダイの実施形態では、ボンディングパッドの地理的な位置1は、ダイを反転させる軸C-C'上に位置するため、位置「1」に留まる。このため、残りのボンディングパッドについて、位置2〜6は所定位置を維持し、このため、このインラインのボンディング構成により、従来技術によるＩＣに関して上述したワイヤの交差や良好でない結合関係がなくなる。
【００４４】
表３すなわち図９Ｃは、図９Ａ及び図９Ｂのためのネットリスト21である。これは、ダイアップパッケージ又はダイダウンパッケージで使用するためにインラインに構成されたダイの各パッド18における電気信号の構成である。
【００４５】
図１０Ａないし図１０Ｄは、従来技術によるダイダウンＩＣ12が本発明のダイ16に置換されていることを除き、図３Ａないし図３Ｄと同様である。図示のように、ＩＣパッド18はインラインに配列されている。図１０Ｃではワイヤボンド24の交差が存在しないことに留意されたい。
【００４６】
図１１Ａないし図１１Ｄは、従来技術によるダイアップＩＣ14が本発明のダイ16に置換されていることを除き、図４Ａないし図４Ｄと同様である。
【００４７】
図１２Ａないし図１２Ｄは、従来技術によるダイアップＩＣ14が本発明のダイ16に置換されていることを除き、図５Ａないし図５Ｄと同様である。
【００４８】
図１０Ａは、インラインにボンディングパッドが配置されたダイ16の端部を示している。これは、ダイダウンパッケージにおけるネットリスト21を用いた図３Ａ及び図３Ｂからの本発明のダイ16の一実施形態である。外部プラスチック38を有するパッケージ内に取り付けられたこの本発明によるインラインボンディングパッドダイ16の端部の図は、透視したものであり、リードフレームのダイ取付パドル28に取り付けられたダイ16を示している。該ＩＣ16は、接着材料10により、各ダイパッド18がＰＣ基板42に向かって下方に面する状態でダイ取付パドル28の底部側に取り付けられる。１つのダイパッド18につき１つのワイヤボンド24を使用して、ＰＣ基板42上の銅ランドパターン44とのはんだ9による電気的な接触を行うためにパッケージから外部へと延びる各端子26への電気的な接続が行われる。表面34は、パッケージ上部と称されるものを特定し、表面36は、ＰＣ基板42に面するパッケージ底部と称されるものを特定する。
【００４９】
図１０Ｂは、インライン構成によるダイ16を示しており、該ダイ16は、該ダイ16をパッケージダイ取付パドル28上に取り付ける際に該インライン構成によるダイ16の向きを定めるために、信号名22及び第１のパッド「ピン1」50を有している。
【００５０】
図１０Ｃは、図１０Ａの表面36に対するパッケージの底面図であり、図１０Ｂのダイ16がダイ取付パドル（ＤＡＰ）上に回転させることなく所定位置に重ねられている。パッケージのプラスチック製モールド38は、該パッケージの内部を見るべく透明にしてある。パッケージのリード26に対するダイ16の電気的な接続はワイヤボンドを用いて行われる。各ワイヤボンド24は、１つのダイパッド18を１つのリード26に接続する。このアセンブリを達成するために使用される接続の指示が表３のネットリスト21である。
【００５１】
図１０Ｄは図１０Ａの斜視図である。同図では、パッケージ内部を明瞭に示すためにモールド化合物38は省略されている。図１０Ｃのパッケージアセンブリは、本書で図９Ｂに関して説明したように反転され、次いで所定位置に重ねられて、ＰＣ基板42から図１０Ｃのパッケージへの正しいネットリストによる接続が確立される。
【００５２】
図１１Ａは、ダイアップ基材ベースのパッケージにおけるインラインにボンディングパッドが配置されたダイの端部を示している。これは、ダイアップパッケージにおけるネットリスト21を用いた図９Ａ及び図９Ｂの本発明のダイ16の一実施形態である。外部プラスチック38を有するパッケージ内に取り付けられたこのインラインボンディングパッドダイ16の端部の図は、透視したものであり、基材32に取り付けられたダイ16を示している。該ＩＣ16は、接着材料10により、各ダイパッド18がＰＣ基板42と離間する向きで上方に面する状態で基材32に取り付けられる。１つのワイヤボンド24が各ダイパッド18を１つの基材端子46へ接続する。各基材端子46は、基材30の上部から、ＰＣ基板42上の銅ランドパターン44とのはんだ9による電気的な接触を行うための底部の外部リード40へと接続される。表面34は、パッケージ上部と称されるものを特定し、表面36は、ＰＣ基板42に面するパッケージ底部と称されるものを特定する。
【００５３】
図１１Ｂは、インライン構成によるダイ16を示しており、該ダイ16は、該ダイ16をパッケージ基材32上に取り付ける際に該インライン構成によるダイ16の向きを定めるために、信号名22及び第１のパッド「ピン1」50を有している。
【００５４】
図１１Ｃは、図１１Ａの表面34に対するパッケージの平面図であり、図１１Ｂのダイ16がＤＡＰ上に回転させることなく所定位置に重ねられている。パッケージのプラスチック製モールド38は、該パッケージの内部を見るべく透明にしてある。基材端子46に対するダイ16の電気的な接続はワイヤボンドを用いて行われる。各ワイヤボンド24は、１つのダイパッド18を１つの基材端子46に接続する。このアセンブリを達成するために使用される接続の指示が表３のネットリスト21である。
【００５５】
図１１Ｄは図１１Ａの斜視図である。同図では、パッケージ内部を明瞭に示すためにモールド化合物38は省略されている。図１１Ｃのパッケージアセンブリが所定位置に重ねられて、ＰＣ基板42から図８Ｃに示すパッケージへの正しいネットリストによる接続が確立される。  
【００５６】
図１２Ａは、インラインにボンディングパッドが配置されたダイ16の端部を示している。これは、ダイアップパッケージにおけるネットリスト21を用いた図９Ａ及び図９Ｂに示す本発明のダイ16の一実施形態である。外部プラスチック38を有するパッケージ内に取り付けられたこのインラインボンディングパッドダイ16の端部の図は、透視したものであり、リードフレームのダイ取付パドル30に取り付けられたダイ16を示している。該ＩＣ16は、接着材料10により、各ダイパッド18がＰＣ基板42と離間する向きで上方に面する状態でダイ取付パドル30の上側に取り付けられる。ダイパッド18に１つずつ接続された各ワイヤボンド24を使用して、ＰＣ基板42上の銅ランドパターン44とのはんだ9による電気的な接触を行うためにパッケージから外部へと延びる各端子26への電気的な接続が行われる。表面34は、パッケージ上部と称されるものを特定し、表面36は、ＰＣ基板42に面するパッケージ底部と称されるものを特定する。
【００５７】
図１２Ｂは、インライン構成によるダイ16を示しており、該ダイ16は、該ダイ16をパッケージのダイ取付パドル30上に取り付ける際に該インライン構成によるダイ16の向きを定めるために、信号名22及び第１のパッド「ピン1」50を有している。
【００５８】
図１２Ｃは、図１２Ａの表面36に対するパッケージの平面図であり、図１２Ｂのダイ16が回転させることなく所定位置に重ねられている。該パッケージのプラスチック製モールド38は、該パッケージの内部を見るべく透明にしてある。パッケージのリード26に対するダイ16の電気的な接続はワイヤボンドを用いて行われる。各ワイヤボンド24は１つのダイパッド18を１つのリード26に接続する。このアセンブリを達成するために使用される接続の指示が表３のネットリスト21である。
【００５９】
図１２Ｄは図１２Ａの斜視図である。同図では、パッケージ内部を明瞭に示すためにモールド化合物38は省略されている。図１２Ｃのパッケージアセンブリが所定位置に重ねられて、ＰＣ基板42から図９Ｃのパッケージへの正しいネットリストによる接続が確立される。
【００６０】
各ワイヤボンド24は図６ないし図８の従来技術の場合のように他のワイヤボンドと干渉したり交差したりすることがないことに留意されたい。ＩＣパッドの列は、図９Ｂ、図１０Ｂ、図１１Ｂ、及び図１２Ｂでは中央に示されているが、該列は、ＩＣの何れかの縁部に向かってオフセットさせることが可能である。更に、図１３Ｂに示すように、ＩＣパッドの列は、ＩＣの縁部に対して斜めに配列することが可能であり、及び各ＩＣパッドを互いにオフセットさせることが可能である。このインラインの斜め配置は、ワイヤボンドの接続のために一層極端な角度を要する用途で有利なものとなる。
【００６１】
図１４Ａ及び図１４Ｂに関し、従来技術の図１４Ａでは、ＩＣパッド18は、図１４Ｂの本発明の配置の場合のように再順序づけすることができるパッド機能名を有している。図１４Ｂの本発明の配置は、図１４Ｄ及び図１４Ｅに示す選択肢を提供するものとなる。図１４Ｄは、ダイアップボンディング配置であり、図１４Ｅはダイダウンボンディング配置である。図８Ａのダイ12は選択肢を有さず、ダイアップパッケージでしか使用することができない、ということに留意されたい。図１４Ａ及び図１４Ｂのボンディング配置は、従来技術による図１４Ａの並置された順序と、その並置されたパッドの順序を一列中に交互に配置して図１４Ｂの一列へと再配置したＩＣパッドを例示したものである。地理的な位置の番号は、周辺から一列へと変更され、機能は交互に配置されることになる。
【００６２】
本発明は、同じワイヤボンディングチップをダイアップパッケージ及びダイダウンパッケージの両方で使用することを可能にする、再構成され再順序づけされたＩＣパッドに関する構成及び方法を提供する。ＩＣ自体の作成、パッケージ自体、材料、結合剤、及び技法に関する詳細については、長年にわたり当業界で周知のところである。かかるワイヤボンディングを用いたＩＣを有するＩＣパッケージを構築するためのスキル、機器、材料、技法、及びプロセスは、上述した米国特許において詳細に説明されており、また多数の他の参考文献が、例えばＩＣ製造業者（Motorola, Fairchild,TI,LSI,VLSI,Analog Devices等）の殆どから提供される応用ハンドブック等で入手することが可能である。このため、かかる詳細については更に説明しない。
【００６３】
上述した実施形態は本書において例示として提示されたものであり、その多数の変形例及び代替例が考え得ることが理解されよう。したがって、本発明は、特許請求の範囲において規定されたものとしてのみ広範に解釈すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１Ａ】従来技術によるＩＣのパッド配置を示すブロック図である。
【図１Ｂ】従来技術によるＩＣのパッド配置を示すブロック図である。
【図１Ｃ】従来技術によるＩＣのパッド配置を示すブロック図である。
【図２Ａ】従来技術によるＩＣの別のパッド配置を示すブロック図である。
【図２Ｂ】従来技術によるＩＣの別のパッド配置を示すブロック図である。
【図２Ｃ】従来技術によるＩＣの別のパッド配置を示すブロック図である。
【図３Ａ】パッケージ内及びプリント回路基板に取り付けられた図１ＡのＩＣの例示的な端部を示している。
【図３Ｂ】図１Ａのダイダウン構成によるダイを示している。
【図３Ｃ】パッケージ内及びプリント回路基板に取り付けられた図１ＡのＩＣの例示的な底部を示している。
【図３Ｄ】パッケージ内及びプリント回路基板に取り付けられた図１ＡのＩＣの例示的な斜視図を示している。
【図４Ａ】パッケージ内及びプリント回路基板に取り付けられた図２ＡのＩＣの例示的な端部を示している。
【図４Ｂ】ダイアップ構成によるダイを示している。
【図４Ｃ】パッケージ内及びプリント回路基板に取り付けられた図２ＡのＩＣの例示的な底部を示している。
【図４Ｄ】パッケージ内及びプリント回路基板に取り付けられた図２ＡのＩＣの例示的な斜視図を示している。
【図５Ａ】パッケージ内及びプリント回路基板に取り付けられた図２ＡのＩＣの別の例示的な端部を示している。
【図５Ｂ】ダイアップ構成によるダイを示している。
【図５Ｃ】パッケージ内及びプリント回路基板に取り付けられた図２ＡのＩＣの別の例示的な底部を示している。
【図５Ｄ】パッケージ内及びプリント回路基板に取り付けられた図２ＡのＩＣの別の例示的な斜視図を示している。
【図６Ａ】図１ＡのＩＣ用に設計されたパッケージ内に取り付けられた図２ＡのＩＣの例示的な端部を示している。
【図６Ｂ】ダイアップ構成によるダイを示している。
【図６Ｃ】図１ＡのＩＣ用に設計されたパッケージ内に取り付けられた図２ＡのＩＣの例示的な底部を示している。
【図６Ｄ】図１ＡのＩＣ用に設計されたパッケージ内に取り付けられた図２ＡのＩＣの例示的な斜視図を示している。
【図７Ａ】図２ＡのＩＣ用に設計されたパッケージ内に取り付けられた図１ＡのＩＣの例示的な端部を示している。
【図７Ｂ】ダイダウン構成によるダイを示している。
【図７Ｃ】図２ＡのＩＣ用に設計されたパッケージ内に取り付けられた図１ＡのＩＣの例示的な底部を示している。
【図７Ｄ】図２ＡのＩＣ用に設計されたパッケージ内に取り付けられた図１ＡのＩＣの例示的な斜視図を示している。
【図８Ａ】図２ＡのＩＣ用に設計されたパッケージ内に取り付けられた図１ＡのＩＣの別の例示的な端部を示している。
【図８Ｂ】ダイダウン構成によるダイ12を示している。
【図８Ｃ】図２ＡのＩＣ用に設計されたパッケージ内に取り付けられた図１ＡのＩＣの別の例示的な底部を示している。
【図８Ｄ】図２ＡのＩＣ用に設計されたパッケージ内に取り付けられた図１ＡのＩＣの別の例示的な斜視図を示している。
【図９Ａ】ダイ上の本発明のインライン・ボンディングパッドの平面図である。
【図９Ｂ】裏側から見た図９Ａのパッドの底面図である。
【図９Ｃ】図９Ａのボンディングパッドを有するダイのネットリストの表３である。
【図１０Ａ】適当なパッケージ内にアセンブルされたダイダウンチップを示す端部の断面図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｃに関連付けるべくダイパッドの個々の機能をラベル付けしたインライン・ダイのボンディングパッドの側面図である。
【図１０Ｃ】図１０Ａのダイのパッケージ底部を示す図である。
【図１０Ｄ】図１０Ａの斜視図である。
【図１１Ａ】適当な基材パッケージ内にアセンブルされたダイアップチップを示す端部の断面図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｃに関連付けるべくダイパッドの個々の機能をラベル付けしたインライン・ダイのボンディングパッドの側面図である。
【図１１Ｃ】図１１Ａのダイのパッケージ上部を示す図である。
【図１１Ｄ】図１１Ａの斜視図である。
【図１２Ａ】適当なリードフレームベースのパッケージ内にアセンブルされたダイアップチップを示す端部の断面図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｃに関連付けるべくダイパッドの個々の機能をラベル付けしたインライン・ダイのボンディングパッドの側面図である。
【図１２Ｃ】図１２Ａのダイのパッケージ上部を示す図である。
【図１２Ｄ】図１２Ａの斜視図である。
【図１３Ａ】本発明により提供されるパッドレイアウト及び機能のブロック図である。
【図１３Ｂ】本発明により提供されるパッドレイアウト及び機能のブロック図である。
【図１３Ｃ】本発明により提供されるパッドレイアウト及び機能のブロック図である。
【図１３Ｄ】本発明により提供されるパッドレイアウト及び機能のブロック図である。
【図１４Ａ】従来技術によるパッドレイアウトである。
【図１４Ｂ】本発明により提供されるパッドレイアウト及び機能である。
【図１４Ｃ】従来技術によるパッドレイアウトである。
【図１４Ｄ】本発明により提供されるパッドレイアウト及び機能である。
【図１４Ｅ】本発明により提供されるパッドレイアウト及び機能である。
【図１Ａ】
2007535821.tif 000003
【図１Ｂ】
2007535821.tif 000004
【図１Ｃ】
2007535821.tif 000005
【図２Ａ】
2007535821.tif 000006
【図２Ｂ】
2007535821.tif 000007
【図２Ｃ】
2007535821.tif 000008
【図３Ａ】
2007535821.tif 000009
【図３Ｂ】
2007535821.tif 000010
【図３Ｃ】
2007535821.tif 000011
【図３Ｄ】
2007535821.tif 000012
【図４Ａ】
2007535821.tif 000013
【図４Ｂ】
2007535821.tif 000014
【図４Ｃ】
2007535821.tif 000015
【図４Ｄ】
2007535821.tif 000016
【図５Ａ】
2007535821.tif 000017
【図５Ｂ】
2007535821.tif 000018
【図５Ｃ】
2007535821.tif 000019
【図５Ｄ】
2007535821.tif 000020
【図６Ａ】
2007535821.tif 000021
【図６Ｂ】
2007535821.tif 000022
【図６Ｃ】
2007535821.tif 000023
【図６Ｄ】
2007535821.tif 000024
【図７Ａ】
2007535821.tif 000025
【図７Ｂ】
2007535821.tif 000026
【図７Ｃ】
2007535821.tif 000027
【図７Ｄ】
2007535821.tif 000028
【図８Ａ】
2007535821.tif 000029
【図８Ｂ】
2007535821.tif 000030
【図８Ｃ】
2007535821.tif 000031
【図８Ｄ】
2007535821.tif 000032
【図９Ａ】
2007535821.tif 000033
【図９Ｂ】
2007535821.tif 000034
【図９Ｃ】
2007535821.tif 000035
【図１０Ａ】
2007535821.tif 000036
【図１０Ｂ】
2007535821.tif 000037
【図１０Ｃ】
2007535821.tif 000038
【図１０Ｄ】
2007535821.tif 000039
【図１１Ａ】
2007535821.tif 000040
【図１１Ｂ】
2007535821.tif 000041
【図１１Ｃ】
2007535821.tif 000042
【図１１Ｄ】
2007535821.tif 000043
【図１２Ａ】
2007535821.tif 000044
【図１２Ｂ】
2007535821.tif 000045
【図１２Ｃ】
2007535821.tif 000046
【図１２Ｄ】
2007535821.tif 000047
【図１３Ａ】
2007535821.tif 000048
【図１３Ｂ】
2007535821.tif 000049
【図１３Ｃ】
2007535821.tif 000050
【図１３Ｄ】
2007535821.tif 000051
【図１４Ａ】
2007535821.tif 000052
【図１４Ｂ】
2007535821.tif 000053
【図１４Ｃ】
2007535821.tif 000054
【図１４Ｄ】
2007535821.tif 000055
【図１４Ｅ】
2007535821.tif 000056
【国際調査報告】
2007535821.tif 000057
2007535821.tif 000058
2007535821.tif 000059