(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数列のパッドを有する半導体素子と、
複数列の電極を有し、前記半導体素子を上面に載置する半導体基板と、
前記半導体素子と前記半導体基板とを封止する封止樹脂とからなる樹脂封止型半導体装置であって、
前記複数列のパッドの内、最内側列の前記パッドと、前記複数列の電極の内、最外側列の前記電極とを接続するダミーワイヤーと、
前記最内側列のパッドより外側列に位置する前記パッドと、前記最外側列の電極より内側列に位置する前記電極とを接続するワイヤーとを備え、
前記ダミーワイヤーは前記ワイヤーより本数が多く、かつ狭い間隔で張られていることを特徴とする樹脂封止型半導体装置。
【請求項２】
前記最外側列の電極を直線状またはリング状とすることを特徴とする請求項１記載の樹脂封止型半導体装置。
【請求項３】
前記最内側列のパッドを直線状またはリング状とすることを特徴とする請求項１記載の樹脂封止型半導体装置。
【請求項４】
上面の周辺部にパッドを有する半導体素子と、
複数列の電極を有し、前記半導体素子を上面に載置する半導体基板と、
前記半導体素子と前記半導体基板とを封止する封止樹脂とからなる樹脂封止型半導体装置であって、
前記半導体素子の上面の前記パッドより内側に載置されたプレーン状パッドと、
前記プレーン状パッドと、前記複数列の電極の内、最外側列の前記電極とを接続するダミーワイヤーと、
前記パッドと、前記最外側列の電極より内側列に位置する前記電極とを接続するワイヤーとを備え、
前記ダミーワイヤーは前記ワイヤーより本数が多く、かつ狭い間隔で張られていることを特徴とする樹脂封止型半導体装置。
【請求項５】
すべての前記ダミーワイヤーを定電位にすることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の樹脂封止型半導体装置。
【請求項６】
前記ダミーワイヤーの間隔は、前記封止樹脂中のカーボン粒子の大きさより小さいことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の樹脂封止型半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体基板にワイヤーボンディングを用いて半導体素子を接続する構造を有し、この構造を樹脂封止する樹脂封止型半導体装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の半導体装置をボールグリッドアレイタイプの半導体装置を例にして、図９，図１０，図１１を参照して説明する。
【０００３】
図９（ａ）は樹脂封止する前の半導体装置の正面図、図９（ｂ）は樹脂封止後の半導体装置の断面図であり、図１０はワイヤーボンディング後に樹脂封止をする工程を示し、図１０（ａ）〜（ｄ）は全て断面図であって、図１０（ａ）はワイヤーボンディング後、図１０（ｂ）は金型キャビティ７に挿入後、図１０（ｃ）は樹脂封止途中、図１０（ｄ）は樹脂封止後における半導体装置をそれぞれ示している。
【０００４】
各図において、１は半導体基板、２は半導体基板１に搭載した半導体素子、４は半導体基板１上の電極、５は半導体素子２上のパッド、３は電極４とパッド５をワイヤーボンディング接続したワイヤー、６は封止樹脂である。
【０００５】
従来のボールグリッドアレイタイプの半導体装置では、図１０（ａ）のように、半導体素子２のパッド５と半導体基板上の電極４の間はワイヤーボンディング構造で接続される。さらに図１０（ｂ）のように、金型キャビティ７に挿入され、図１０（ｃ）のように、金型キャビティ７のゲート８部分から樹脂が注入されて樹脂封止される。樹脂封止が完了すると、図１０（ｄ）のように半導体装置が完成する。
【０００６】
この際、図１１に示すように、封止樹脂６中に大きなカーボン粒子９が発生してワイヤー３間に挟まりリーク現象が発生することがある。
【０００７】
また、動作周波数の向上により、半導体素子２やワイヤー３から放出される電磁波が外部に影響を与えたり、外部の電磁波が半導体素子２やワイヤー３内の信号に影響を与えることがある。これに対して従来技術としては、シールドを内蔵させるものがあった（例えば特許文献１参照）。
【０００８】
図１２は特許文献１に記載された従来のシールド内蔵によって電磁波の影響を防ぐ構造を示したものであって、図示されるように、アイランド１８に搭載した半導体チップ１９の上下方向から籠形に成形したメッシュ状金属板２２を被せて接地ピンに接続し、メッシュ状金属板２２を樹脂体２３内に含めてモールドする構造になっている。２０はリード、２１はボンディングワイヤを示す。
【特許文献１】特開平０７−３２１２５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、従来の技術において次のような課題がある。第１の課題としては、封止樹脂中の成分にはカーボンが含まれることが多いが、このカーボンが樹脂自体の製造ばらつきや保存状態などによって大きなカーボン粒子の固まりになることがあり、このカーボン粒子がワイヤー間に挟まり、ワイヤー間のリーク不良の原因となり、半導体回路の誤動作を招いている。
【００１０】
この課題を解決することは、半導体回路の誤動作を防ぐだけではなく、製造ばらつきの大きい樹脂を利用することを可能にし、保存管理の条件を緩めることを可能にするため、非常に有効である。
【００１１】
また、第２の課題としては、動作周波数の向上により、半導体素子やワイヤーから放出される電磁波が外部に影響を与えたり、外部の電磁波が半導体素子やワイヤー内の信号に影響を与え、半導体回路の誤動作を招いていることが問題になっている。
【００１２】
これらの課題を解決することは、半導体回路の誤動作を防ぐことになり、非常に有効である。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明の樹脂封止型半導体装置は、複数列のパッドを有する半導体素子と、複数列の電極を有し、前記半導体素子を上面に載置する半導体基板と、前記半導体素子と前記半導体基板とを封止する封止樹脂とからなる樹脂封止型半導体装置であって、前記複数列のパッドの内、最内側列の前記パッドと、前記複数列の電極の内、最外側列の前記電極とを接続するダミーワイヤーと、前記最内側列のパッドより外側列に位置する前記パッドと、前記最外側列の電極より内側列に位置する前記電極とを接続するワイヤーとを備えることにより、前記ダミーワイヤーを、前記ワイヤーより本数を多くし、狭い間隔で張るように構成したことを特徴とする。
また、本発明の樹脂封止型半導体装置は、上面の周辺部にパッドを有する半導体素子と、複数列の電極を有し、前記半導体素子を上面に載置する半導体基板と、前記半導体素子と前記半導体基板とを封止する封止樹脂とからなる樹脂封止型半導体装置であって、前記半導体素子の上面の前記パッドより内側に載置されたプレーン状パッドと、前記プレーン状パッドと、前記複数列の電極の内、最外側列の前記電極とを接続するダミーワイヤーと、前記パッドと、前記最外側列の電極より内側列に位置する前記電極とを接続するワイヤーとを備えることにより、前記ダミーワイヤーを、前記ワイヤーより本数を多くし、狭い間隔で張るように構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、本発明によれば、半導体装置の封止樹脂中に含まれるカーボン粒子によるワイヤー間のリーク不良を低減することができ、また電磁シールド効果を発揮することができ、誤動作を防ぐために有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、図９〜図１１にて説明した部材に対応する部材には同一符号を付した。
【００１６】
図１（ａ）は本発明の実施形態１における樹脂封止型半導体装置の正面図、図１（ｂ）は図１（ａ）の樹脂封止型半導体装置の断面図である。
【００１７】
実施形態１では、従来の構造に加えて、ワイヤー３の外側にワイヤー３よりも狭いピッチでダミーワイヤー１０が設けられている。このダミーワイヤー１０は、半導体素子２上ではワイヤー３のための半導体素子２上のパッド５より内側に設けられたダミーワイヤー用パッド１２に接続され、半導体基板１上ではワイヤー３のための電極４の外側に設けられたダミーワイヤー用電極１１に接続される。さらにダミーワイヤー１０は、ワイヤー３の全体を覆うように外側に、かつワイヤー３より狭いピッチで、ワイヤー３より多い本数が張られている。
【００１８】
このような構成にすることによって、カーボン粒子９が存在しても、図２に示すように、カーボン粒子９は、ダミーワイヤー１０の間隔よりも大きなものであれば、内部への進入が不可能になって、ワイヤー３間にリークを発生させるに至らない。
【００１９】
また図３に示すように、カーボン粒子９が、ダミーワイヤー１０の間隔よりも小さなものであれば、内部への進入が可能であるが、ワイヤー３の間隔よりも小さいために、ワイヤー３間にリークを発生させるに至らない。
【００２０】
図４（ａ）は本発明の実施形態２における半導体装置の正面図、図４（ｂ）は図４（ａ）の半導体装置の断面図である。
【００２１】
実施形態２が実施形態１と異なる点は、半導体基板１上にダミーワイヤー用電極１１を個々のダミーワイヤー１０ごとに設けるのではなく、何本ものダミーワイヤー１０を共通接続するための長いダミーワイヤー用電極１３を辺ごとに設けた構成である。なお、図５に示すように、ダミーワイヤー用電極１３を辺ごとではなく、リング状のダミーワイヤー用電極１５としてもよい。
【００２２】
このため実施形態２では、半導体素子２が異なっても、同様のパッドを配置することが可能になり、半導体基板設計の共用化が促進される。
【００２３】
図６（ａ）は本発明の実施形態３における半導体装置の正面図、図６（ｂ）は図６（ａ）の半導体装置の断面図である。
【００２４】
実施形態３が実施形態１と異なる点は、半導体素子２上にダミーワイヤー用パッド１２を個々のダミーワイヤー１０ごとに設けるのではなく、何本ものダミーワイヤー１０を共通接続するための長いダミーワイヤー用パッド１４を辺ごとに設けた構成である。なお、図７に示すように、ダミーワイヤー用パッド１４を辺ごとではなく、リング状のダミーワイヤー用パッド１６としてもよい。
【００２５】
このため実施形態３では、半導体基板１が異なっても、同様のパッドを配置することが可能になり、半導体基板設計の共用化が促進される。
【００２６】
図８（ａ）は本発明の実施形態４における半導体装置の正面図、図８（ｂ）は図８（ａ）の半導体装置の断面図である。図８はプレーン状のダミーワイヤー用基板上パッドを有する場合を示している。
【００２７】
実施形態４では、実施形態１と比較してプレーン状のダミーワイヤー用半導体素子上パッド１７が設けられており、このプレーン状のダミーワイヤー用パッド１７が定電位に接続されることによって、ダミーワイヤー用パッド１７に加えてダミーワイヤー１０全てが定電位に保たれる。
【００２８】
このため実施形態４では、半導体素子２またはワイヤー３から放出される電磁波に対して電磁シールドの効果と、外部から半導体素子２やワイヤー３に進入する電磁波に対しての電磁シールドの効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明は、半導体基板にワイヤーボンディングを用いて半導体素子を接続する部位を樹脂封止する樹脂封止型半導体装置に適用され、特に封止樹脂中に含まれるカーボン粒子によるワイヤー間のリーク不良を低減し、また電磁シールド効果を発揮して、誤動作を防ぐ樹脂封止型半導体装置に実施して有効である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】（ａ）は本発明の実施形態１における樹脂封止型半導体装置の正面図、（ｂ）は（ａ）の樹脂封止型半導体装置の断面図
【図２】実施形態１においてカーボン粒子がワイヤー間隔よりも大きい場合の現象を示す概略図
【図３】実施形態１においてカーボン粒子がダミーワイヤー間隔よりも小さい場合の現象を示す概略図
【図４】（ａ）は本発明の実施形態２における樹脂封止型半導体装置の正面図、（ｂ）は（ａ）の樹脂封止型半導体装置の断面図
【図５】実施形態２における変形例を示す正面図、（ｂ）は（ａ）の変形例の断面図
【図６】（ａ）は本発明の実施形態３における樹脂封止型半導体装置の正面図、（ｂ）は（ａ）の樹脂封止型半導体装置の断面図
【図７】実施形態３における変形例を示す正面図、（ｂ）は（ａ）の変形例の断面図
【図８】（ａ）は本発明の実施形態４における半導体装置の正面図、（ｂ）は（ａ）の半導体装置の断面図
【図９】（ａ）は従来の半導体装置における樹脂封止する前を示す正面図、（ｂ）は（ａ）の半導体装置における樹脂封止後を示す断面図
【図１０】（ａ）〜（ｄ）は従来の半導体装置の製造方法の工程を示す概略図
【図１１】（ａ）は従来の樹脂封止型半導体装置においてカーボン粒子がワイヤー間に挟まった場合を示す正面図、（ｂ）は（ａ）の状態の樹脂封止型半導体装置の断面図
【図１２】従来のシールド内蔵によって電磁波の影響を防ぐ構造の半導体装置を示す断面図
【符号の説明】
【００３１】
１  半導体基板
２  半導体素子
３  ワイヤー
４  電極
５  パッド
６  封止樹脂
９  カーボン粒子
１０  ダミーワイヤー
１１，１３，１５  ダミーワイヤー用電極
１２，１４，１６，１７  ダミーワイヤー用パッド
【図１】
0004130620.tif 000002
【図２】
0004130620.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0004130620.tif 000007
【図７】
0004130620.tif 000008
【図８】
0004130620.tif 000009
【図９】
0004130620.tif 000010
【図１０】
0004130620.tif 000011
【図１１】
0004130620.tif 000012
【図１２】
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