(57)【要約】【目的】半導体素子の搭載された基板において、基板の表裏を貫通するスルーホールの配置の自由度を向上させる。【構成】半導体素子５の搭載された基板１において、基板１の表裏面にはそれぞれワイヤボンディングパッド２と外部電極パッド１０が形成されている。これらはスルーホール３により電気的に接続されている。このワイヤボンディングパッド２を、外部電極パッド１０により定義される領域に対応する基板１の表面に配置することにより、スルーホール３の配置の自由度が向上する。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の表面と、この第１の表面と反対側の第２の表面とを有する基板と、
前記第１の表面上に形成された外部電極パッドと、
前記第２の表面上に形成され、前記基板の外周辺と実質的に平行に配置される第１の内部電極パッド群と、前記第１の内部電極パッド群よりも内側に配置される第２の内部電極パッド群と、
前記基板の前記第２の表面に搭載され、前記第１あるいは第２の内部電極パッド群と電気的に接続される電極をその表面に備えた半導体素子と、
を備えたことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記半導体装置は前記第２の内部電極パッド群の内側に配置され、前記半導体装置の前記電極は、前記第２の電極パッド群に接続されることを特徴とする請求項２記載の半導体装置。
【請求項３】
前記半導体装置は前記第２の内部電極パッド群上に絶縁層を介して搭載され、前記半導体装置の前記電極は前記第１の電極パッド群に接続されることを特徴とする請求項２記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第１の電極パッド群あるいは前記第２の電極パッド群は、前記外部電極パッドが形成された領域および隣接する前記外部電極パッド間の領域により規定される領域に対応する前記基板の前記第２の表面に配置されることを特徴とする請求項２記載の半導体装置。
【請求項５】
第１の表面と、この第１の表面と反対側の第２の表面とを有する基板と、
前記第１の表面上に形成された外部電極パッドと、
前記第２の表面上に形成された内部電極パッド群と、
前記第２の表面上に搭載され、前記内部電極パッド群と電気的に接続される電極を有する半導体素子と、
前記半導体素子と前記内部電極パッド群との間に設けられたレジスト層とを有することを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
請求項５記載の半導体装置において、さらに前記内部電極パッド群の外側にレジスト層を設けたことを特徴とする半導体装置。
【請求項７】
前記半導体素子は封止樹脂により封止され、前記レジスト層は前記封止樹脂と密着性のよい材料からなることを特徴とする請求項６記載の半導体装置。
【請求項８】
第１の表面と、この第１の表面と反対側の第２の表面とを有する基板と、
前記第２の表面上に搭載された、その表面に複数の電極を有する半導体素子と、
前記第２の表面に形成された複数の内部電極パッドと、
前記半導体素子の電極と前記第２の電極パッドとを接続するワイヤと、
前記第１の表面に形成され、前記内部電極パッドと電気的に接続される複数の外部電極パッドとを備え、
前記ワイヤは、前記外部電極パッドおよび隣接する外部電極パッド間により定義される領域に対応する前記第２の表面において前記第２の電極パッドと接続されることを特徴とする半導体装置。
【請求項９】
前記基板の前記第１の面に形成された複数の外部電極のうち、最外周に形成された前記外部電極および最外周に形成された前記外部電極間に対応する前記基板の前記第２の表面において前記ワイヤと前記第２の電極パッドが接続されることを特徴とする請求項８記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記内部電極パッドと前記外部電極パッドは、前記基板に設けられた貫通孔を介して接続されることを特徴とする請求項８記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体装置、特に基板上に半導体素子の搭載される半導体装置に関する。
【従来の技術】
【０００２】
従来このような分野の技術としては、以下の構成の半導体装置がある。
すなわち、ガラスエポキシなどからなる基板上に半導体素子を搭載し、その半導体素子の電極と基板上に形成された内部電極とをワイヤを用いて接続されている。基板の裏面には外部電極用パッドおよびその上には外部電極が形成されている。この外部電極と配線とは基板に形成されたスルーホールを介して接続されている。
このような技術は特開平１０−２０９３２１号公報に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記文献に示されるような半導体装置においては、基板の表裏を電気的に接続するためのスルーホールは外部電極用パッドの部分には形成することができない。このため、内部電極の配置される位置によって、スルーホールを形成する位置が制約され、配線の引き回しが困難になるという課題がある。
【０００４】
また、半導体素子の大きさにあわせて基板を作らなければならず、基板の汎用性がなく、開発費用が高くなるという課題がある。
また、半導体素子と内部電極との距離が近いため半導体素子を基板に固定する際の接着剤が染み出し、内部電極を汚染してしまうという課題がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の半導体装置では、第１の表面と、この第１の表面と反対側の第２の表面とを有する基板と、第１の表面上に形成された外部電極パッドと、第２の表面上に形成され、基板の外周辺と実質的に平行に配置される第１の内部電極パッド群と、第１の内部電極パッド群よりも内側に配置される第２の内部電極パッド群と、基板の第２の表面に搭載され、第１あるいは第２の内部電極パッド群と電気的に接続される電極をその表面に備えた半導体素子とを備えた構成としている。
【０００６】
また、本願の他の発明によれば、第１の表面と、この第１の表面と反対側の第２の表面とを有する基板と、第１の表面上に形成された外部電極パッドと、第２の表面上に形成された内部電極パッド群と、第２の表面上に搭載され、内部電極パッド群と電気的に接続される電極を有する半導体素子と、半導体素子と前記内部電極パッド群との間に設けられたレジスト層とを有する構成としている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施形態について図１〜図４を参照しながら説明する。図１は本発明の半導体装置の断面図、図２は図１に示される半導体装置の基板部分の透視図、図３は図２の部分拡大図、図４は図１の部分拡大図である。
【０００８】
図１、図２に示されるように、本実施形態の半導体装置は、基板１の表面にワイヤボンディングパッド２が形成されている。このワイヤボンディングパッド２は、基板１表面に銅箔を貼付け、パターニングすることにより形成される。このワイヤボンディングパッドは図示しない配線を介して基板の表裏を貫通するスルーホール３に接続される。基板１表面のワイヤボンディングパッドを除く領域はレジスト４で覆われている。
【０００９】
基板１表面の中央部には、半導体素子５が接着剤６により固定されている。この半導体素子５は、その表面に複数の電極パッド７を有している。半導体素子５の電極パッド７とワイヤボンディングパッド２とは金などからなるワイヤ８により接続される。
半導体素子５、ワイヤ８、ワイヤボンディングパッド２は、樹脂９により封止される。
【００１０】
一方、基板１の裏面には外部電極パッド１０が形成されている。この外部電極パッド１０は基板裏面に形成された配線１１、スルーホール３、基板４表面に形成された図示しない配線を介してワイヤボンディングパッド２と電気的に接続される。この外部電極パッド１０上には、はんだなどの電極１２が形成される。
【００１１】
この外部電極パッド１０は、基板１の外周辺に沿って列状に形成されている。図２においては、３列に形成されている。第１の実施形態では、この３列に配列された最外周の外部電極により定義される領域、すなわち、図２において破線で囲まれた領域１３に対応する基板４表面の領域にワイヤボンディングパッド２が配置されている。
【００１２】
その詳細が図３、図４に示される。図３は図１におけるａで囲まれる部分の拡大図である。図４は図２におけるｂで囲まれる部分の拡大図である。これらの図では、外部電極パッド１０により定義される領域の長さをＡ、ワイヤボンディングパッド２の長さをＢとして示されている。このように、ワイヤボンディングパッド２は、外部電極パッド１０により定義される領域に対応する基板１表面の領域内に形成されている。
【００１３】
このため、スルーホール３は、外部電極パッド１０により定義される領域１３と、この領域１３の内側に形成されている外部電極パッド１０により定義される領域を除く全ての領域に形成することが可能となる。
ワイヤボンディングパッド２を外部電極パッド１０により定義される領域に対応させて配置しているため、スルーホール３を形成できる範囲が広がり、配線の引き回しが行いやすくなる。このため、無理な配線を行うことも無くなり、基板の歩留りが向上する。
【００１４】
次に、図５〜図７を用いて本発明の第２の実施形態について説明する。
図５は本発明の第２の実施形態における半導体装置における基板を半導体素子搭載面側から見た上面図である。
【００１５】
この第２の実施形態では、基板２０上にワイヤボンディングパッド２１および２２が形成されている。ワイヤボンディングパッド２１は基板１の外周に沿って形成され、ワイヤボンディングパッド２２はワイヤボンディングパッド２１の内側に形成される。これらワイヤボンディングパッド２１とワイヤボンディングパッド２２とはそれぞれ配線２３により互いに接続されている。これらワイヤボンディングパッド２１、２２、配線２３は、基板２０表面に銅箔を貼付け、パターニングすることにより形成される。
【００１６】
このような基板２０を用いて製造した半導体装置の例が図６に示される。
図６において、半導体素子２５は内側のワイヤボンディングパッド２２上にレジスト２６を介して搭載されている。この半導体素子２５には複数の電極パッド２７が形成されていて、この電極パッド２７と外側のワイヤボンディングパッド２３とがワイヤ２８により電気的に接続されている。
【００１７】
また、図７では、内側のワイヤボンディングパッド２２の内側に半導体素子３０が搭載されている。この半導体素子３０の電極パッド３１と内側のワイヤボンディングパッド２２とがワイヤ３２により接続される。これにより、ワイヤの長さを必要以上に長くすることなく半導体素子３０の電極パッド３１をワイヤボンディングパッドに接続することができる。
【００１８】
このように、複数列に配置され、互いに電気的に接続されているワイヤボンディングパッド２１、２２を備えた基板１を用いることにより、半導体素子が大きい場合は外側のワイヤボンディングパッドを用い、半導体素子が小さい場合は内側のワイヤボンディングパッドを利用することができる。
【００１９】
これにより、基板の汎用性が向上し、開発コストを削減することが可能となる。
ここで、第２の実施形態においても第１の実施形態と同様に、外部電極パッド１０によって定義される領域に対応する基板２０表面の領域にワイヤボンディングパッド２１、２２を配置することが好ましい。このようにワイヤボンディングパッドを配置すると、スルーホール３を形成できる範囲が広がり、配線の引き回しが行いやすくなる。このため、無理な配線を行うことも無くなり、基板の歩留りが向上する。
【００２０】
次に、本発明の第３の実施形態について図８〜図９を参照しながら説明する。
図８に示されるように、本実施形態の半導体装置は、基板４０の表面にワイヤボンディングパッド４１が形成されている。このワイヤボンディングパッド４１は、基板４０表面に銅箔を貼付け、パターニングすることにより形成される。このワイヤボンディングパッドは図示しない配線を介して基板の表裏を貫通するスルーホール４２に接続される。基板４０表面のワイヤボンディングパッドを除く領域はレジスト４３で覆われている。
【００２１】
半導体素子４４とワイヤボンディングパッド４１との間のレジスト４３上には第２のレジスト４３’が形成されている。この第２のレジスト４３’は、半導体素子を取り囲むように形成される。
基板１表面の中央部には、半導体素子４４が接着剤４５により固定されている。この半導体素子４４は、その表面に複数の電極パッド４６を有している。半導体素子４４の電極パッド４６とワイヤボンディングパッド４１とは金などからなるワイヤ４７により接続される。
【００２２】
半導体素子４４、ワイヤ４７、ワイヤボンディングパッド４１は、樹脂４８により封止される。
一方、基板４０の裏面には外部電極パッド４９が形成されている。この外部電極パッド４９は基板裏面に形成された配線、スルーホール４２、基板４０表面に形成された図示しない配線を介してワイヤボンディングパッド４１と電気的に接続される。この外部電極パッド４９上には、はんだなどの電極５０が形成される。
【００２３】
このように、第２のレジスト４３’を形成することにより、接着剤４５が流れ出したり、染み出したりしてワイヤボンディングパッド４１を汚染することがなく、安定したワイヤ４７とワイヤボンディングパッド４１との接合が得られる。
また、組立工程で、ワイヤボンド前にワイヤボンディングパッド４１洗浄工程を入れる必要がないため、工程の簡略化、コスト削減も期待できる。さらに、段差がついているため、ワイヤ４７が垂れ下がることによる不良も低減することができる。
【００２４】
また、図９に示す半導体装置では、半導体素子４４とワイヤボンディングパッド４１との間のレジスト４３上には第２のレジスト５１が形成されている。また、ワイヤボンディングパッド４１の外側にも第２のレジスト５１が形成されている。これら第２のレジストは封止樹脂４８との密着性のよいエポキシ系の樹脂を用いる。
【００２５】
一般的にレジストは封止樹脂との密着性がよくない。このため、第２のレジストとして封止樹脂との密着性のよいエポキシ系の樹脂５１をレジストとして用いることにより、封止樹脂４８と基板４０との間の剥離を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の第１の実施形態によれば、ワイヤボンディングパッドを外部電極パッドにより定義される領域に対応させて配置しているため、スルーホールを形成できる範囲が広がり、配線の引き回しが行いやすくなる。このため、無理な配線を行うことも無くなり、基板の歩留りが向上する。
【００２７】
また、本発明の第２の実施形態によれば、複数列に配置され、互いに電気的に接続されているワイヤボンディングパッドを備えた基板を用いることにより、半導体素子が大きい場合は外側のワイヤボンディングパッドを用い、半導体素子が小さい場合は内側のワイヤボンディングパッドを利用することができる。これにより、基板の汎用性が向上し、開発コストを削減することが可能となる。
【００２８】
また、本発明の第３の実施形態によれば、接着剤が流れ出したり、染み出したりしてワイヤボンディングパッドを汚染することがなく、安定したワイヤとワイヤボンディングパッドとの接合が得られる。
【００２９】
また、組立工程で、ワイヤボンド前にワイヤボンディングパッド洗浄工程を入れる必要がないため、工程の簡略化、コスト削減も期待できる。さらに、段差がついているため、ワイヤが垂れ下がることによる不良も低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施形態を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施形態を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施形態を示す図である。
【図８】本発明の第３の実施形態を示す図である。
【図９】本発明の第３の実施形態を示す図である。
【符号の説明】
１　基板
２　ワイヤボンディングパッド
３　スルーホール
４　レジスト
５　半導体素子
６　接着剤
７　電極パッド
８　ワイヤ
９　樹脂
１０　外部電極パッド
１１　配線
１２　電極
【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】
2004056137.tif 000008
【図７】
2004056137.tif 000009
【図８】
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【図９】
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