(57)【要約】【課題】配線基板に搭載してワイヤボンドする半導体チップのコーナ部における隣接ワイヤ間クリアランスを確保し、信頼性の高い半導体装置とする。【解決手段】一主面の周縁部に各辺に沿って複数の電極102が配列された半導体チップ101と、半導体チップ101を搭載し、その複数の電極102に対応する複数の電極104が配列された配線基板105と、半導体チップ101の電極102と前記配線基板105の電極104とを電気的に接続したワイヤ103とを備え、半導体チップ101のコーナ部の電極102は互いに内周外周に位置するように２段に配列されている半導体装置とする。これにより、半導体チップ101のコーナ部でも隣接するワイヤ103間のクリアランスを確保することが可能となる。よって、ワイヤリング不良を抑え、信頼性を向上することが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一主面の周縁部に各辺に沿って複数の電極が配列された半導体チップと、前記半導体チップを搭載し、その外周側に前記半導体チップの複数の電極に対応する複数の電極が配列された配線基板と、前記半導体チップの電極と前記配線基板の電極とを電気的に接続したワイヤとを備えた半導体装置において、
前記半導体チップのコーナ部の電極は互いに内周外周に位置するように２段に配列されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
２段に配列された電極の少なくとも一部は、半導体チップの辺に沿う方向により長い形状にて形成されていることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
半導体チップのコーナ部の電極に対応する配線基板の電極は、前記半導体チップの電極の配列方向と４５度の角度をなす方向に配列されていることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体装置に関し、特に半導体チップを配線基板にワイヤボンドした半導体装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図８に従来の半導体装置を示す。この半導体装置１００は、半導体チップ１０１を、配線層を備えた配線基板（一次実装基板）１０５の第一面にフェースアップで搭載し、半導体チップ１０１の電極１０２と配線基板１０５の第一面の配線パターン上の電極１０４とをワイヤ１０３で接続し、配線基板１０５の第二面に前記第一面の配線パターンに接続したボール電極１０６を格子状に配置して、半導体チップ１０１の信号をワイヤ１０３，配線基板１０５，ボール電極１０６を通じて二次実装基板に引き出すようにしている。半導チップ１０１，ワイヤ１０３，電極１０４はモールド樹脂１０７で覆って保護している。ＢＧＡ（Ball Grid Arrey）タイプと呼ばれる半導体装置である。
【０００３】
この種の半導体装置では、図９にモールド樹脂１０７を除いて示すように、半導体チップ１０１の電極１０２はチップ周縁部に各辺と平行に配列し、配線基板１０５上の電極１０４は電極１０２よりもピッチを大きくして配列して、半導体チップ１０１の各辺の中央部の電極１０２に接続するワイヤ１０３は各辺に直交する方向に引き出し、それよりも端部寄りの電極１０２に接続するワイヤ１０３は各辺に対して斜め方向に引き出すようにしている。半導体チップ１０１が電極１０２を狭ピッチ且つ多数に配置したものである場合は、配線基板１０５上の電極１０４の配列ピッチを小さくし、またワイヤ長も長くすることになる。
【０００４】
しかしこの場合、半導体チップ１０１のコーナ部１１０の箇所で、互いに隣接する電極１０２に接続するワイヤ１０３間のクリアランスが十分に取れないため、組立後工程でワイヤリングに起因する不良を生じるなど、信頼性に悪影響を及ぼしていた。つまり、図１０（ａ）（ｂ）（ｃ）に拡大図示するように、半導体チップ１０１のコーナ部１１０、すなわちチップ辺端部Ｂの箇所では、チップ辺中央部Ａの箇所に比較して、隣接する電極１０２に接続するワイヤ１０３どうしのクリアランスＣが小さくなってしまう。
【０００５】
このため、半導体チップを一次実装するワイヤリングの信頼性を向上させる種々の提案がなされている。たとえば特許文献１には、半導体チップの電極のサイズをチップ辺と垂直な方向に長くし、チップコーナ部の複数の電極に対してはワイヤボンド点をずらすことで、隣接するワイヤ間のクリアランスを確保することが開示されている。また特許文献２には、配線基板側の電極の配置を工夫することで、半導体チップの電極上で同じ高さに引き出した複数のワイヤについて、配線基板側で３次元クリアランスを確保することが開示されている。
【特許文献１】特開２００１−２１０６６８号公報
【特許文献２】特開２００１−１７６９１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１、２の構造では、半導体チップの電極のワイヤボンド点をずらしてもクリアランスが確保できない場合には、ワイヤのループの高さを変えてワイヤボンドすることになり、後工程のモールド樹脂厚を従来よりも大きくしない限り、ワイヤと樹脂表面との距離が小さくなってしまうという問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、配線基板に搭載してワイヤボンドする半導体チップのコーナ部における隣接ワイヤ間クリアランスを確保し、信頼性の高い半導体装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の半導体装置は、一主面の周縁部に各辺に沿って複数の電極が配列された半導体チップと、前記半導体チップを搭載し、その外周側に前記半導体チップの複数の電極に対応する複数の電極が配列された配線基板と、前記半導体チップの電極と前記配線基板の電極とを電気的に接続したワイヤとを備えた半導体装置において、前記半導体チップのコーナ部の電極は互いに内周外周に位置するように２段に配列されていることを特徴とする。これにより、半導体チップのコーナ部でも隣接ワイヤ間のクリアランスを確保することが可能となる。よって、ワイヤリング不良を抑え、信頼性を向上することが可能となる。
【０００９】
２段に配列された電極の少なくとも一部は、半導体チップの辺に沿う方向により長い形状にて形成されているのが好都合である。
半導体チップのコーナ部の電極に対応する配線基板の電極は、前記半導体チップの電極の配列方向と４５度の角度をなす方向に配列されているのが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の半導体装置は、半導体チップのコーナ部の電極を互いに内周外周に位置するように２段に配列したことにより、このコーナ部での隣接ワイヤ間のクリアランスを確保することができ、ワイヤリング不良を抑え、信頼性の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図１は本発明の第１の実施形態の半導体装置の一部を拡大して示す平面図である。この半導体装置は、先に図８，図９を用いて説明した従来の半導体装置と同様の構成を有するので、同様の部材に同一符号を付して説明する。
【００１２】
再び図８，図９を参照して説明すると、半導体装置１００は、四角形の半導体チップ１０１を、配線層を備えた配線基板（一次実装基板）１０５の第一面にフェースアップで搭載し、半導体チップ１０１の複数の電極（電極パッド）１０２と配線基板１０５の第一面の配線パターン上の電極１０４とをワイヤ１０３で接続し、配線基板１０５の第二面に前記第一面の配線パターンに接続したボール電極１０６を格子状に配置して、半導体チップ１０１の信号をワイヤ１０３，配線基板１０５，ボール電極１０６を通じて二次実装基板に引き出すようにしている。半導体チップ１０１，ワイヤ１０３，電極１０４はモールド樹脂１０７で覆って保護している。
【００１３】
図１（ａ）は、この半導体装置１００の一部をモールド樹脂１０７を除いて示している。半導体チップ１０１の複数の電極１０２は一主面の周縁部に四辺の各々に沿って平行に配列している。配線基板１０５の複数の電極１０４は、チップ搭載領域の外周側に、半導体チップ１０１の複数の電極１０２の各々に対応するように、また電極１０２よりも配列ピッチを大きくして形成している。
【００１４】
そして、半導体チップ１０１の各辺の中央部（Ａ部）の電極１０２に接続するワイヤ１０３は各辺に直交する方向に引き出し、それよりも端部寄りの電極１０２に接続するワイヤ１０３は各辺に対して斜め方向に引き出している。なお各電極１０４は長方形で、その長手方向がワイヤ１０３の引き出し方向に沿うように配置している。
【００１５】
この半導体装置の大きな特徴は、半導体チップ１０１のコーナ部、つまり半導体チップ１０１の各辺の端部（Ｂ部）では、電極１０２を互いに内周外周に位置するように２段に配列している点である。言い換えると、電極１０２は、半導体チップ１０１の各辺に沿って一列に配列するとともに、半導体チップ１０１の各辺の端部（Ｂ部）ではもう一列内周側に配列している。
【００１６】
図１（ｂ）は図１（ａ）におけるＡ部拡大図、図１（ｃ）は図１（ａ）におけるＢ部拡大図である。これら図１（ｂ）（ｃ）に示すように、電極１０２からのワイヤ１０３の引き出し部分においては、隣接するワイヤ１０３間のクリアランスＣは、半導体チップの辺中央部であるＡ部でも辺端部であるＢ部でも同等になっている。
【００１７】
半導体チップ１０１のコーナ部での電極１０２の配置形態について説明する。
Ｂ部の電極１０２（１０２ａ１、１０２ａ２、１０２ｂ１、１０２ｂ２）については、その少なくとも一部、つまり外周側端部側の電極１０２ａ２と内周側中央側の電極１０２ｂ１とを半導体チップ１０１の辺に沿う方向により長い形状、すなわち長方形に形成している。
【００１８】
電極１０２ａ２、１０２ｂ１はそれぞれ、他の電極１０２（１０２ａ１、１０２ｂ２を含む）の配列ピッチに合わせて、他の電極１０２を３つ（その間の間隙も含めて）合したサイズとしているので、Ｂ部の４つの電極１０２ａ１、１０２ａ２、１０２ｂ１、１０２ｂ２がチップ辺方向に占める範囲はＡ部の４つの電極１０２が占める範囲と同様である。
【００１９】
このような長方形の電極１０２ａ２、１０２ｂ１によれば、その上でのワイヤリングポイントの選択の自由度が大きくなり、隣接ワイヤ１０３間のクリアランスの確保が容易になる。つまりワイヤ１０３を電極１０２ａ１，電極１０２ｂ１，電極１０２ａ２，電極１０２ｂ２のそれぞれの適当位置から順次に引き出すことができ、隣接ワイヤ１０３間に所望のクリアランスを確保できる。同じクリアランスで電極１０２ｂ１，電極１０２ａ２からのワイヤ引き出し順序を交換することもできる。
【００２０】
電極１０２ａ１、１０２ａ２、１０２ｂ１、１０２ｂ２以外の電極１０２の配列ピッチは従来と同様なので、半導体チップ１０１の全電極１０２において、隣接ワイヤ１０３間のクリアランスを確保できることとなる。
【００２１】
図２に示す配置形態では、電極１０２ａ１、１０２ａ２、１０２ｂ１、１０２ｂ２の全てを半導体チップ１０１の辺に沿う方向に長い長方形に形成することで、ワイヤ１０３間のクリアランスを最適化している。その長方形は、他の電極１０２の配列ピッチに合わせて、他の電極１０２を２つ（その間の間隙も含めて）合したサイズおよび間隔としている。
【００２２】
図３に示す配置形態では、電極１０２ａ１、１０２ａ２、１０２ｂ１、１０２ｂ２を、他の電極１０２と同一形状およびサイズにしながら、適当位置（図２につき説明した長方形の電極の領域内）に配置することで、ワイヤ１０３間のクリアランスを最適化している。
【００２３】
図４に示す配置形態では、外周側の電極１０２ａ２と内周側の電極１０２ｂ１とを図２につき説明したのと同等の長方形に形成し、外周側の電極１０２ａ１と内周側の電極１０２ｂ２とを他の電極１０２と同一形状およびサイズにしながら、図２につき説明したのと同等の領域内の端部に配置している。
【００２４】
このようにすることにより、電極１０２ａ１と電極１０２ｂ２は確定したワイヤリングポイントを持ち、電極間に最大の距離を確保できる。一方、電極１０２ａ２と電極１０２ｂ１はワイヤリングポイントを自由に選択できる形状であるため、電極１０２ａ１と電極１０２ｂ２間の距離内でワイヤ間のクリアランスを最大にすることが可能となる。
【００２５】
図５は本発明の第２の実施形態の半導体装置の全体構成を示す平面図、図６および図７はそれぞれ同半導体装置の一部拡大図である。この半導体装置は、図８と同様の断面を有するものであるが、モールド樹脂１０７は除いて示している。
【００２６】
この半導体装置は、図２と同様の電極配置形態を有しているが、半導体チップ１０１のコーナ部、つまり各辺の端部であるＢ部の電極１０２に対応する配線基板１０５の電極１０４を、Ｂ部の電極１０２の配列方向（矢印Ｘ，Ｙで示す）と４５度をなす方向（矢印ＸＹ４５で示す）に配列している点が異なる。
【００２７】
このようにすることにより、第１の実施形態の半導体装置に比べて、半導体チップ１０１のコーナ部に対応する箇所で、電極１０４の間隔が拡大し、電極１０２・電極１０４間を結ぶ隣接ワイヤ１０３間のクリアランスが拡大し、ワイヤ１０３の配線長も短くすることができる。このため、ワイヤクリアランスも確保できるだけでなく、配線基板１０５上の配線引き回し自由度が増す。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明にかかる半導体装置は、半導体チップの一次実装の接続信頼性が向上するもので、電極を狭ピッチで且つ多数に配置した半導体チップを用いる場合に特に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１の実施形態の半導体装置の一部を拡大して示す平面図
【図２】半導体チップの電極の配置形態を示す図
【図３】半導体チップの電極の他の配置形態を示す図
【図４】半導体チップの電極のさらに他の配置形態を示す図
【図５】本発明の第２の実施形態の半導体装置の概略構成を示す平面図
【図６】図５の半導体装置の一部を拡大して示す平面図
【図７】図５の半導体装置の一部をさらに拡大して示す平面図
【図８】従来の半導体装置の断面図
【図９】図８の半導体装置におけるワイヤリングを示す平面図
【図１０】図８の半導体装置の一部を拡大して示す平面図
【符号の説明】
【００３０】
１００  半導体装置
１０１  半導体チップ
１０２  電極
１０３  ワイヤ
１０４  電極
１０５  配線基板
１０６  半田ボール
１０７  モールド樹脂
【図１】
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【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】
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【図９】
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【図１０】
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