(57)【要約】基板（１）は、非導電性材料から形成されており、半導体チップ（１０）を搭載するためのものである。基板（１）は、半導体チップ搭載部（６）を備えている。複数の第１導電性接触部（５）は、上記材料の表面上に形成されており、搭載部（６）と関連付けられている。第２導電性接触部（３）は、上記材料の表面上に形成されており、試験装置と接続するように適合化されている。複数の導電経路（４）が、物質の表面上に形成されている。伝導経路（４）は、第２導電性接触部（３）を、小数の第１導電性接触部（５）と電気的に接続する。
2004524702.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体チップを搭載するための非導電性材料を含む基板であって、
半導体チップ搭載部と、
上記材料の表面に形成され、上記搭載部と関連付けられた複数の第１導電性接触部と、
上記材料の表面に形成され、試験装置と接続するように適合化された第２導電性接触部と、
上記材料の表面に形成され、上記第２導電性接触部を一部の上記第１導電性接触部に電気的に接続させる複数の導電経路とを備えた基板。
【請求項２】
１０％未満の上記第１接触部が上記第２接触部に接続されている請求項１に記載の基板。
【請求項３】
最大で１０個の上記第１接触部が上記第２接触部に接続されている請求項１に記載の基板。
【請求項４】
最大で５個の上記第１接触部が上記第２接触部に接続されている請求項３に記載の基板。
【請求項５】
上記導電経路を１つだけ備えており、この１つの導電経路がただ１つの第１接触部を第２接触部に電気的に接続させるものである請求項４に記載の基板。
【請求項６】
上記第２接触部に接続されている上記第１接触部の１つが、上記基板上に設けられた接地接触部に接続されている請求項１〜５のいずれかに記載の基板。
【請求項７】
上記接地接触部が上記搭載部にある請求項６に記載の基板。
【請求項８】
上記基板がワイヤレス通信チップを搭載するためのものである上記請求項１〜７のいずれかに記載の基板。
【請求項９】
上記基板が複数の搭載部を備え、各搭載部が、搭載部に関連付けられた複数の第１接触部を有している請求項１〜８のいずれかに記載の基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、基板に関するものであり、特に、半導体チップを搭載するための非伝導性基板に関するものである。
【０００２】
半導体チップ（またはダイ（dies））を搭載するために、非導電性基板を使用することの利点は、ダイの入力／出力パッドが接続されている導電性接触部（またはボンドフィンガー（Bondfinger））を基板表面のどこにでも形成でき、この接触部が基板の非伝導の性質によって相互に絶縁されるという点である。この点において、従来の金属製リードフレーム（metal lead frame）、つまり、物質をリードフレームから取り除くことによって、隣接する接触部を電気的に絶縁する空隙を形成し、電気的接触部を電気的に絶縁する必要がある従来のリードフレームと対照的である。
【０００３】
ダイの各入力／出力パッドは、金属ワイヤ（metal wire）によって対応するボンドフィンガーと電気的に接続されている。なお、この金属ワイヤは、ワイヤ接続機を用いて各接続パッド（bond pad）とボンドフィンガーとの間に接続される。通常、非導電性基板に対しては、通常基板の端部に位置している導電性接触部表面を使用して接続の試験が実行される。この接触表面は、後続のモールディング工程（molding operation）におけるモールドゲート（mold gate）と対応しており、時には、モールドゲートとも呼ばれる。モールドゲートは、ワイヤ接続装置に取り付けられ（clamped）ており、ワイヤ接続操作中に、接続試験ができるように、ワイヤ接続装置との電気的な接続を形成している。モールドゲートは、基板の表面に形成された導電経路（またはトレース（traces））によって、各ボンドフィンガーと接続されている。１つの半導体チップに、１００を越える別個のボンドフィンガーが存在していることがあるが、この場合、全てのボンドフィンガーをモールドゲートと接続するためには、対応する数のトレースが必要となる。
【０００４】
この構造の問題点の１つは、チップがラジオ周波数（ＲＦ）チップなどのワイヤレス通信チップである場合、これらトレースがアンテナとしての役割を果たし、ＲＦチップの動作に悪影響を与えることがあるということである。従って、ＲＦチップ設計のためには、ボンドフィンガーからモールドゲートへ延びるトレースが無いことが好ましい。しかし、この場合、ワイヤ接続操作中に、ワイヤの接続を試験できないという問題が生じる。
【０００５】
本発明によると、半導体チップを搭載するための非導電性材料を含む基板は、半導体チップ搭載部と、上記材料表面上に形成され、上記搭載部に関連付けられている複数の第１導電性接触部と、上記材料の表面上に形成され、ワイヤ接続装置と接続するように適合化された第２導電性接触部と、上記材料の表面上に形成され、第２導電性接触部を一部の第１導電性接触部と電気的に接続させる複数の導電経路を備えている。
【０００６】
本発明の長所は、一方でワイヤレス通信を含むデバイス（wireless communication packaged device）における、上記経路のアンテナ効果を減少させながら、第２接触部と一部の第１接触部との間に導電経路を形成することによりダイ上の接触パッド上の接続を試験することを可能とし、また、第１導電性接触部表面（大抵のチップ設計においては、チップ上の各接続パッド）が、例えば、トランジスタを介して、他のパッドと電気的に接続されているという点である。
【０００７】
典型的には、１０％未満の第１接触部が、第２接触部に接続されている。
【０００８】
好ましくは、最大で１０個の第１接触部が、第２接触部に接続されており、最大で５個の第１接触部が第２接触部に接続されていることがより好ましく、ただ１つの第１接触部を第２接触部と電気的に接続させる導電経路が１つだけあることが最も好ましい。
【０００９】
典型的には、基板は、ＲＦチップなどのワイヤレス通信チップを搭載するためのものである。
【００１０】
典型的には、基板は、複数の搭載部を備えていてもよい。なお、この各搭載部は、それに関連付けられている複数の第１接触部を有していてもよい。
【００１１】
さて、以下に、本発明の半導体チップを搭載するための基板の例を、添付の図を参照しながら説明する。
【００１２】
図１は、半導体チップ用の搭載領域のマトリックス配列を示す基板の平面図である。図２は、半導体チップ搭載領域の１つの詳細な平面図である。図３は、搭載領域の１つに搭載される半導体チップのワイヤ接続操作中の接続試験を示す半導体チップの概略的断面図である。
【００１３】
図１は、マトリックス配列の搭載領域（またはゾーン（zones））２を有する基板１を示す。基板１は、電気絶縁性のコア材（core materials）により形成されている。このコア材は、典型的には、ガラス繊維およびエポキシ樹脂混合物である。一般的なコア材は、例えば、ＢＴまたはＦＲ−４である。各ゾーン２は、自身の上に搭載される半導体チップ（またはダイ）を保持するように適合化されており、複数の金属合金パッド（またはボンドフィンガー）５を備えている。なお、これら金属合金パッド５は、導電ワイヤ（図３参照）を介して搭載ゾーン２に搭載された半導体チップ１０の入力／出力パッド１１に接続されている。ゾーン２におけるボンドフィンガー５の配列を、図２により詳しく説明する。
【００１４】
導電性接触部（またはモールドゲート）３は、基板１の端部に形成されている。導電性トレース４は、接触部３を、各搭載ゾーン２にある１つのボンドフィンガー５ａに電気的に接続させる。ボンドフィンガー５ａは、ダイ取り付け領域６を形成する中央金属トレースとも接続されている。ボンドフィンガー５ａは、ワイヤ接続処理において、搭載ゾーン２に搭載されている半導体チップ１０上の接続パッド１１と接続する第１ボンドフィンガーである。
【００１５】
使用時には、チップ１０は、ダイ取り付け材１２を使用して、搭載ゾーン２のダイ取り付け領域６に搭載されている。そして、基板１は、ワイヤ接続装置（図示せず）に搭載されており、接触部３は、ワイヤ接続装置と電気的に接続するように、ワイヤ接続装置にクランプされている。まず、ワイヤ接続装置は、キャピラリ１５を使用して、チップ１０上の第１接続パッド１１ａに、ワイヤ１３の端部を接続する。次に、キャピラリは、第１ボンドフィンガー５ａへ移動し、ワイヤ１３を、第１ボンドフィンガー５ａと接続させる。次に、ワイヤ接続装置は、ワイヤ１３を、ワイヤ取り付け部１６に取り付け、キャピラリ１５を、ボンドフィンガーから引き離す。ワイヤ１３が、ボンドフィンガー５ａと適切に接続されている場合、キャピラリを引き上げると、第１接続パッド１１ａと、第１ボンドフィンガー５ａとの間に張られたワイヤ接続１４aを維持したまま、ワイヤ１３が断線する。
【００１６】
次に、ワイヤ接続装置のキャピラリ１５は、第２接続パッド１１ｂへ移動し、ワイヤ１３の空いているほうの端部をチップ１０上の接続パッド１１ｂと接続させる。接続部が形成され、キャピラリを接続パッド１１ｂから引き離した後、ワイヤ接続装置は、ワイヤ１３に電流を流す。接続パッド１１ｂとの接続が良好であれば、電流がワイヤ１３を通り、接続パッド１１ｂへ流れる。各接続パッド１１は、チップ内において、一般的にはトランジスタ構造を介して、相互に電気的に接続されているので、電流は、第１接続パッド１１ａへ流れ、第１接続ワイヤ１４a、第１ボンドフィンガー５ａ、トレース４を通り、接触部３へ流れ、ここで電流が、ワイヤ接続装置によって検出される。なお、このワイヤ接続装置は、接触部３と電気的に接続されているものである。従って、ワイヤ接続装置は、第２接続パッド１１ｂ上に形成された接続が良好なものであるかどうかを検出できる。注目すべきは、チップ１０内における接続パッド１１の電気的な接続は、大抵のチップ設計に共通の特性であり、従来のものであることである。
【００１７】
第２接続パッド１１ｂとの接続を試験した後、ワイヤ接続装置は、キャピラリ１５を、第２ボンドフィンガー５ａへ移動させ、ワイヤ１３を、第２ボンドフィンガー５ｂに接続する。次に、ワイヤ接続装置は、ワイヤ取り付け部１６を用いてワイヤ１３をクランプし、ワイヤ取り付け部１６とキャピラリ１５とを第２ボンドフィンガー５ｂから引き離す。第２ボンドフィンガー５ｂとの接続が良好ならば、キャピラリ１５およびワイヤ取り付け部１６を、第２ボンドフィンガー５ｂから引き離すことにより、ワイヤ１３の断線が生じる。従って、この次にワイヤ接続装置が電流をワイヤ１３に流しても、接触部３において電流は検出されない。しかし、第２ボンドフィンガー５ｂとの接続が良好ではなく、ワイヤ取り付け部１６およびキャピラリ１５が引き上げられるときに、ワイヤが断線せずに、接続がボンドフィンガー５ｂから浮き上がった（lift off）ならば、ワイヤ１３に印加された電流は、接触部３において検出される。
【００１８】
そして、チップ１０の接続パッド１１と、基板１のボンドフィンガー５との間に全ての必要な接続が形成されるまで、他の接続パッド１１およびボンドフィンガー５に形成された他の各ワイヤ接続に、同じ処理が繰り返される。
【００１９】
従って、本発明は、基板に搭載された半導体チップに、導電経路（またはトレース）を、各ボンドフィンガーから接触部３へ延ばすことを要求せずに、従来のワイヤ接続試験を可能にする、という利点がある。なぜなら、基板１にモールドされた各チップに応じた１つのボンドフィンガーを接続するためには、トレースが１つしか必要ないからである。単一トレースは、大抵の場合、チップの性能または動作に、無視できる程度の影響しか与えないため、これにより、ＲＦチップなどの無線通信チップの性能に悪影響を与えにくくなるという利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】半導体チップ用の搭載領域のマトリックス配列を示す基板の平面図である。
【図２】半導体チップ搭載領域の１つの詳細な平面図である。
【図３】搭載領域の１つに搭載される半導体チップのワイヤ接続操作中の接続試験を示す半導体チップの概略的断面図である。
【図１】
2004524702.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【国際公開パンフレット】
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2004524702.tif 000007
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2004524702.tif 000009
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2004524702.tif 000013
2004524702.tif 000014
2004524702.tif 000015
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【手続補正書】
【提出日】平成15年10月30日(2003.10.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体チップを搭載するための非導電性材料を含む基板であって、
半導体チップ搭載部と、
上記材料の表面に形成され、上記搭載部と関連付けられた、半導体チップの接触部とワイヤ接続するように適合化された複数の第１導電性接触部と、
上記材料の表面に形成され、試験装置と接続するように適合化した第２導電性接触部と、
上記材料の表面に形成され、上記第２導電性接触部を一部の第１導電性接触部に電気的に接続させる複数の導電経路とを備え、
第１導電性接触部にワイヤ接続操作が行われている間、伝導経路によって、試験装置と接続するように適合化された導電性接触部に接続されていない第１導電性接触部を含む基板。
【請求項２】
１０％未満の第１接触部が第２接触部に接続されている請求項１に記載の基板。
【請求項３】
最大で１０個の第１接触部が第２接触部に接続されている請求項１に記載の基板。
【請求項４】
最大で５個の第１接触部が第２接触部に接続されている請求項３に記載の基板。
【請求項５】
上記導電経路をただ１つ備えており、この１つの導電経路がただ１つの第１接触部を第２接触部に電気的に接続させるものである請求項４に記載の基板。
【請求項６】
上記第２接触部に接続されている上記第１接触部の１つが、上記基板上に設けられた接地接触部に接続されている請求項１〜５のいずれかに記載の基板。
【請求項７】
上記接地接触部が上記搭載部にある請求項６に記載の基板。
【請求項８】
上記基板がワイヤレス通信チップを搭載するためのものである上記請求項１〜７のいずれかに記載の基板。
【請求項９】
上記基板が複数の搭載部を備え、各搭載部が、搭載部に関連付けられた複数の第１接触部を有している請求項１〜８のいずれかに記載の基板。
【請求項１０】
半導体チップを搭載するための非導電性材料を含み、
半導体チップ搭載部と、
上記材料の表面に形成され、上記搭載部と関連付けられた複数の第１導電性接触部と、
上記材料の表面に形成され、試験装置と接続するように適合化した第２導電性接触部と、
上記材料の表面に形成され、上記第２導電性接触部を、一部の上記第１導電性接触部に電気的に接続させる複数の導電経路とを備える基板に、集積回路を電気的に接続する方法であって、
上記第２導電性接触部を上記試験装置に接続するステップと、
上記基板上に半導体チップを搭載するステップと、
第２導電性接触部における電流を監視しながら、伝導経路によって第２導電性接触部に接続されている第１接触部の１つに、ワイヤ接続操作を実施するステップと、
第２導電性接触部における電流を監視しながら、伝導経路によって第２導電性接触部に接続されていない第１接触部の１つに、ワイヤ接続操作を実施するステップとを含む方法。
【請求項１１】
１０％未満の第１接触部が第２接触部に接続されている請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
最大で１０個の第１接触部が第２接触部に接続されている請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
最大で５個の第１接触部が第２接触部に接続されている請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
上記導電経路をただ１つ備えており、この１つの導電経路がただ１つの第１接触部を第２接触部に電気的に接続させるものである請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
第２接触部に接続されている第１接触部の１つが、上記基板上に設けられた接地接触部に接続されている請求項１０〜１４のいずれかに記載の方法。
【請求項１６】
上記接地接触部が上記搭載部にある請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
続いて、上記基板にワイヤレス通信チップを搭載する上記請求項１０〜１６のいずれかに記載の方法。
【請求項１８】
上記基板が複数の搭載部を備え、各搭載部が、搭載部に関連付けられていた複数の第１接触部を有している請求項１０〜１７のいずれかに記載の方法。
【国際調査報告】
2004524702.tif 000019
2004524702.tif 000020