(57)【要約】【課題】ワイヤ流れによる短絡等の不良が発生しにくく且つワイヤリング工程が容易であり、さらに多層ワイヤにも対応可能な回路基板を実現できるようにする。【解決手段】回路基板は、半導体素子２０を搭載する素子搭載領域１１ａと、素子搭載領域１１ａよりも外側の領域に形成された第１の電極１２と、素子搭載領域１１ａと第１の電極１２との間の領域に形成された第１の絶縁凸状部１４とを備えている。第１の絶縁凸状部１４は、上端部の幅が下端部の幅よりも狭く、側面が傾斜している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子を搭載する素子搭載領域と、
前記素子搭載領域よりも外側の領域に形成された第１の電極と、
前記素子搭載領域と前記第１の電極との間の領域に形成された第１の絶縁凸状部とを備え、
前記第１の絶縁凸状部は、上端部の幅が下端部の幅よりも狭く、側面が傾斜していることを特徴とする回路基板。
【請求項２】
前記第１の絶縁凸状部と前記素子搭載領域との間の領域に形成された第２の電極をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の回路基板。
【請求項３】
前記第２の電極と、前記素子形成領域との間に形成され、前記第１の絶縁凸状部よりも高さが低い第２の絶縁凸状部をさらに備えていることを特徴とする請求項２に記載の回路基板。
【請求項４】
半導体素子を搭載する素子搭載領域と、
前記素子搭載領域よりも外側の領域に形成された絶縁凸状部と、
前記絶縁凸状部の上に形成された第１の電極とを備え、
前記絶縁凸状部は、上端部の幅が下端部の幅よりも狭く、側面が傾斜していることを特徴とする回路基板。
【請求項５】
前記絶縁凸状部と前記素子搭載領域との間の領域に形成された第２の電極をさらに備えていることを特徴とする請求項４に記載の回路基板。
【請求項６】
前記第１の電極と前記素子搭載領域との間に形成された第２の電極をさらに備え、
前記絶縁凸状部は、第１の領域と、該第１の領域よりも前記素子搭載領域側に形成され且つ前記第１の領域よりも高さが低い第２の領域とを有し、
前記第１の電極は前記第１の領域に形成され、前記第２の電極は前記第２の領域に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の回路基板。
【請求項７】
半導体素子を搭載する素子搭載領域と、該素子搭載領域よりも外側の領域に形成された第１の電極と、前記素子搭載領域と前記第１の電極との間の領域に形成された第１の絶縁凸状部とを有する回路基板と、
前記回路基板に搭載され、複数の端子を有する半導体素子と、
前記第１の電極と対応する前記端子とを接続する第１のワイヤとを備え、
前記第１の絶縁凸状部は、上端部の幅が下端部の幅よりも狭く、側面が傾斜していることを特徴とする半導体装置。
【請求項８】
前記第１の絶縁凸状部の下端部の幅は、前記第１の電極から該第１の電極と対応する前記端子までの長さの２分の１以上であることを特徴とする請求項７に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記第１の絶縁凸状部と前記素子搭載領域との間の領域に形成された第２の電極と、
前記第２の電極と対応する前記端子とを接続する第２のワイヤとをさらに備えていることを特徴とする請求項７又は８に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記第２のワイヤは、最も高い部分が、前記第１の絶縁凸状部の最も高い部分よりも低くなるように形成されていることを特徴とする請求項９に記載の半導体装置。
【請求項１１】
前記第２の電極と、前記素子形成領域との間に形成され、前記第１の絶縁凸状部よりも高さが低い第２の絶縁凸状部をさらに備えていることを特徴とする請求項９又は１０に記載の半導体装置。
【請求項１２】
半導体素子を搭載する素子搭載領域と、該素子搭載領域よりも外側の領域に形成された絶縁凸状部と、該絶縁凸状部の上に形成された第１の電極とを有する回路基板と、
前記回路基板に搭載され、複数の端子を有する半導体素子と、
前記第１の電極と対応する前記端子とを接続する第１のワイヤとを備え、
前記絶縁凸状部は、上端部の幅が下端部の幅よりも狭く、側面が傾斜していることを特徴とする半導体装置。
【請求項１３】
前記絶縁凸状部の前記素子搭載領域側の端から前記第１の電極までの長さは、前記第１の電極から該第１の電極と対応する前記端子までの長さの２分の１以上であることを特徴とする請求項１２に記載の半導体装置。
【請求項１４】
前記絶縁凸状部と前記素子搭載領域との間の領域に形成された第２の電極と、
前記第２の電極と対応する前記端子とを接続する第２のワイヤとをさらに備えていることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の半導体装置。
【請求項１５】
前記第１の電極と前記素子搭載領域との間に形成された第２の電極と、
前記第２の電極と対応する前記端子とを接続する第２のワイヤとをさらに備え、
前記絶縁凸状部は、第１の領域と、該第１の領域よりも前記素子搭載領域側に形成され且つ前記第１の領域よりも高さが低い第２の領域とを有し、
前記第１の電極は前記第１の領域に形成され、前記第２の電極は前記第２の領域に形成されていることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の半導体装置。
【請求項１６】
前記第２のワイヤは、最も高い部分が、前記絶縁凸状部の最も高い部分よりも低くなるように形成されていることを特徴とする請求項１４又は１５に記載の半導体装置。
【請求項１７】
前記回路基板は、リードフレームであることを特徴とする請求項７〜１６のいずれか１項に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板及びそれを用いた半導体装置に関し、特に多端子且つ狭ピッチの半導体素子を搭載する回路基板及びそれを用いた半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体素子の微細化及び多端子化により、半導体素子において電極間隔の狭ピッチ化が進んでいる。しかし、半導体素子を搭載する基板においては半導体素子ほどの電極間隔の狭ピッチ化ができない。このため、半導体素子から引き出すワイヤ長を長くすることにより多端子化に対応している。その結果、ワイヤ長が年々長くなる傾向がある。
【０００３】
ワイヤ長が長くなると封止樹脂の注入時におけるワイヤ流れが大きくなる。これにより隣接するワイヤ同士がショートしやすくなる。従って、ワイヤ長を長くする方法では、電極間隔の狭ピッチ化に限界がある。
【０００４】
ワイヤ流れ対策の一つとして、ワイヤ径を太くする方法がある。しかし、ワイヤ径を太くすることと、電極間隔の狭ピッチ化とは両立できない。ワイヤ径を太くすることなくワイヤ流れを低減する方法として、接続端子間に凸状部を形成する方法が提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００５】
図７は、従来のワイヤ流れ対策を施した回路基板を示している。回路基板１０１の周縁部には凸状部１０８が形成されている。フレキシブル基板１０４に形成された配線１０５の端部に設けられた電極１０７と、回路基板１０１に形成された配線１０２の端部に設けられた電極１０６とは、ワイヤ１０３によって接続されている。
【０００６】
ワイヤ１０３は、凸状部１０８を越えて接続されている。このため、ワイヤ１０３の長さを、ワイヤ１０３にストレスがかからない範囲でできるだけ短くすることにより、ワイヤ１０３の動きを凸状部１０８により規制することができる。従って、樹脂封止時にワイヤ１０３が移動して、隣接するワイヤ１０３同士が短絡することを防止できる。
【特許文献１】特開昭６１−１３６２８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記従来の回路基板によるワイヤ流れ対策には以下のような問題がある。従来のワイヤ流れ対策は、ワイヤ１０３と凸状部１０８との間隔を接触ぎりぎりの間隔とすることを特徴とする。これにより、ワイヤ１０３が動いた場合にもワイヤ１０３が凸状部１０８に引っかかるようにしてワイヤ１０３同士が接触することを防止している。このため、ワイヤ１０３をできる限り凸状部１０８に近づけて配線する必要がある。しかし、ワイヤ１０３の長さが短すぎると、ワイヤ１０３が凸状部１０８の角と接触し、ワイヤ１０３にストレスが加わり、ワイヤ１０３が切断されてしまうおそれがある。一方、ワイヤ１０３の長さが長すぎるとワイヤ１０３の移動範囲が大きくなり短絡を防止できない。このように、ワイヤ１０３の長さのクリアランスが小さく、ワイヤリング工程において精密な調整が必要となるという問題がある。
【０００８】
また、さらなる半導体装置の微細化及び多端子化の伸展に伴い、複数のワイヤを立体的に配置する多層ワイヤの技術が急速に広まりつつある。しかし、従来のワイヤ流れ対策を行った回路基板では、多層ワイヤに対応できないという問題がある。
【０００９】
本発明は、前記従来の問題を解決し、ワイヤ流れによる短絡等の不良が発生しにくく且つワイヤリング工程が容易であり、さらに多層ワイヤにも対応可能な回路基板を実現できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記の目的を達成するため、本願は回路基板を、素子搭載領域と電極との間に、側面が傾斜した絶縁凸状部を備えている構成とする。
【００１１】
具体的に、本発明に係る第１の回路基板は、半導体素子を搭載する素子搭載領域と、素子搭載領域よりも外側の領域に形成された第１の電極と、素子搭載領域と第１の電極との間の領域に形成された第１の絶縁凸状部とを備え、第１の絶縁凸状部は、上端部の幅が下端部の幅よりも狭く、側面が傾斜していることを特徴とする。
【００１２】
第１の回路基板は、素子搭載領域と第１の電極との間の領域に形成された第１の絶縁凸状部を備えている。このため、半導体素子の端子と第１の電極とを接続するワイヤの動きを第１の絶縁凸状部により規制できる。このため、半導体素子を封止する際にワイヤ流れが発生しにくく、ワイヤ同士の短絡が発生しにくい半導体装置を実現できる。また、第１の絶縁凸状部は上端部の幅が下端部の幅よりも狭く、側面が傾斜している。このため、第１の絶縁凸状部のエッジによりワイヤにストレスが加わったり、ワイヤが切断したりするおそれがない。さらに、ワイヤを多層構造とすることも容易である。
【００１３】
第１の回路基板は、第１の絶縁凸状部と素子搭載領域との間の領域に形成された第２の電極をさらに備えていてもよい。
【００１４】
第１の回路基板は、第２の電極と、素子形成領域との間に形成され、第１の絶縁凸状部よりも高さが低い第２の絶縁凸状部をさらに備えていてもよい。
【００１５】
本発明に第２の係る回路基板は、半導体素子を搭載する素子搭載領域と、素子搭載領域よりも外側の領域に形成された絶縁凸状部と、絶縁凸状部の上に形成された第１の電極とを備え、絶縁凸状部は、上端部の幅が下端部の幅よりも狭く、側面が傾斜していることを特徴とする。
【００１６】
第２の回路基板は、素子搭載領域よりも外側の領域に形成された絶縁凸状部の上に、第１の電極が形成されている。このような構造であっても、半導体素子の端子と第１の電極とを接続するワイヤの動きを第１の絶縁凸状部により規制できる。また、第１の絶縁凸状部は上端部の幅が下端部の幅よりも狭く、側面が傾斜している。このため、第１の絶縁凸状部のエッジによりワイヤにストレスが加わったり、ワイヤが切断したりするおそれがない。さらに、ワイヤを多層構造とすることも容易である。
【００１７】
第２の回路基板は、絶縁凸状部と素子搭載領域との間の領域に形成された第２の電極をさらに備えていてもよい。
【００１８】
第２の回路基板は、第１の電極と素子搭載領域との間に形成された第２の電極をさらに備え、絶縁凸状部は、第１の領域と、該第１の領域よりも素子搭載領域側に形成され且つ第１の領域よりも高さが低い第２の領域とを有し、第１の電極は第１の領域に形成され、第２の電極は第２の領域に形成されていてもよい。
【００１９】
本発明に係る第１の半導体装置は、半導体素子を搭載する素子搭載領域と、該素子搭載領域よりも外側の領域に形成された第１の電極と、素子搭載領域と第１の電極との間の領域に形成された第１の絶縁凸状部とを有する回路基板と、回路基板に搭載され、複数の端子を有する半導体素子と、第１の電極と対応する端子とを接続する第１のワイヤとを備え、第１の絶縁凸状部は、上端部の幅が下端部の幅よりも狭く、側面が傾斜していることを特徴とする。
【００２０】
第１の半導体装置は、本願の第１の回路基板を備えている。このため、ワイヤ流れによるワイヤ同士の短絡が生じにくく且つワイヤへのストレスがかかるおそれがない半導体装置を実現できる。また、ワイヤを多層構造とすることも容易である。
【００２１】
第１の半導体装置において、第１の絶縁凸状部の下端部の幅は、第１の電極から第１の電極と対応する端子までの長さの２分の１以上であってもよい。
【００２２】
第１の半導体装置において、第１の絶縁凸状部と素子搭載領域との間の領域に形成された第２の電極と、第２の電極と対応する端子とを接続する第２のワイヤとをさらに備えている構成としてもよい。
【００２３】
この場合において、第２のワイヤは、最も高い部分が、第１の絶縁凸状部の最も高い部分よりも低くなるように形成されていてもよい。また、第２の電極と、素子形成領域との間に形成され、第１の絶縁凸状部よりも高さが低い第２の絶縁凸状部をさらに備えていてもよい。
【００２４】
本発明に係る第２の半導体装置は、半導体素子を搭載する素子搭載領域と、該素子搭載領域よりも外側の領域に形成された絶縁凸状部と、該絶縁凸状部の上に形成された第１の電極とを有する回路基板と、回路基板に搭載され、複数の端子を有する半導体素子と、第１の電極と対応する端子とを接続する第１のワイヤとを備え、絶縁凸状部は、上端部の幅が下端部の幅よりも狭く、側面が傾斜していることを特徴とする。
【００２５】
第２の半導体装置は、本願の第２の回路基板を備えている。このため、ワイヤ流れによるワイヤ同士の短絡が生じにくく且つワイヤへのストレスがかかるおそれがない半導体装置を実現できる。また、ワイヤを多層構造とすることも容易である。
【００２６】
第２の半導体装置において、絶縁凸状部の素子搭載領域側の端から第１の電極までの長さは、第１の電極から第１の電極と対応する端子までの長さの２分の１以上であってもよい。
【００２７】
第２の半導体装置において、絶縁凸状部と素子搭載領域との間の領域に形成された第２の電極と、第２の電極と対応する端子とを接続する第２のワイヤとをさらに備えている構成としてもよい。また、第１の電極と素子搭載領域との間に形成された第２の電極と、第２の電極と対応する端子とを接続する第２のワイヤとをさらに備え、絶縁凸状部は、第１の領域と、該第１の領域よりも素子搭載領域側に形成され且つ第１の領域よりも高さが低い第２の領域とを有し、第１の電極は第１の領域に形成され、第２の電極は第２の領域に形成されている構成であってもよい。
【００２８】
第２の半導体装置において、第２のワイヤは、最も高い部分が、絶縁凸状部の最も高い部分よりも低くなるように形成されていてもよい。
【００２９】
本発明の半導体装置において、回路基板は、リードフレームであってもよい。
【発明の効果】
【００３０】
本発明に係る回路基板及びそれを用いた半導体装置によれば、ワイヤ流れによる短絡等の不良が発生しにくく且つワイヤリング工程が容易であり、さらに多層ワイヤにも対応可能な回路基板を実現でき、それを用いることによりワイヤの短絡及び切断等の不良が発生しにくい半導体装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について図面を参照して説明する。図１は第１の実施形態に係る半導体装置の断面構成を示している。図１に示すように、第１の実施形態の半導体装置は、回路基板１０と、回路基板１０に搭載された半導体素子２０とを備え、半導体素子２０は、封止樹脂４０により封止されている。
【００３２】
回路基板１０は、半導体素子２０を搭載する素子搭載領域１０ａと、素子搭載領域１０ａよりも外側に形成された第１の電極１２と、第１の電極１２と素子搭載領域１０ａとの間に形成された第２の電極１３と、第１の電極１２と第２の電極１３との間に形成された第１の絶縁凸状部１４とを有している。
【００３３】
半導体素子２０は、第１の面に複数の第１の端子２１Ａと第２の端子２１Ｂとを有しており、第２の面を下にして回路基板１０の素子搭載領域１０ａに搭載されている。第１の端子２１Ａは、第１の電極１２と第１のワイヤ２３により接続されている。第２の端子２１Ｂは、第２の電極１３と第２のワイヤ２４を介して接続されている。
【００３４】
本実施形態における第１の絶縁凸状部は、断面台形状に形成されている。このため、第１のワイヤ２３を、わずかに間隔をおいて、第１の絶縁凸状部１４の形状に沿わせて配線することにより、第１のワイヤ２３のワイヤ流れを抑制し、隣接する第１のワイヤ２３同士を短絡しにくくすることができる。これは、封止樹脂４０を封止する際に樹脂の流速が、第１の絶縁凸状部により著しく低下するため、第１の絶縁凸状部の近辺に形成された第１のワイヤ２３が移動しにくくなることによる。
【００３５】
第１のワイヤ２３の下側に第１の絶縁凸状部があることにより、樹脂封止時に第１のワイヤ２３が沈み込むことを防止できる。このため、第１のワイヤ２３の下側に第２のワイヤ２４を配置し、多層配線とすることが可能である。この場合、第１の絶縁凸状部１４の高さを、半導体素子２０の高さよりも高くすることにより、第１のワイヤ２３の下側に第２のワイヤ２４を配線するスペースを容易に確保できる。なお、第２のワイヤ２４を第１の絶縁凸状部１４から突出しないように形成することが好ましい。これにより、第１のワイヤ２３と第２のワイヤ２４とが干渉し合うおそれをさらに低減できる。
【００３６】
第１の絶縁凸状部１４は、上端部の幅が下端部よりも狭くなっており、少なくとも、第１の電極１２側の側面が傾斜していればよい。このような形状であれば、第１のワイヤ２３をわずかに浮かせた状態で第１の絶縁凸状部１４に沿わせることにより、第１のワイヤ２３の動きを規制することができるだけでなく、第１のワイヤ２３に張力等のストレスが加わることを防止できる。具体的には、第１の電極１２側の側面を傾斜させることにより、第１のワイヤ２３が第１の絶縁凸状部１４に引っかかりにくくなり、第１のワイヤ２３にストレスが加わる不具合を発生しにくくできる。また、第２の電極１３側の側面を傾斜させることにより、ワイヤボンディングをする際にキャピラリが第１の絶縁凸状部１４と干渉しにくくなるため、微細配線の形成が容易となる。第２の電極１３側の側面は、ワイヤボンディングが可能であれば垂直に形成されていても問題ない。なお、図１においては側面及び上面が直線的に形成された例を示しているが、曲面により形成されていてもよい。
【００３７】
第１の絶縁凸状部１４の下端部における幅は、第１の電極１２と第１の端子２１Ａとの間隔の２分の１よりも大きいことが好ましい。このようにすれば、第１のワイヤ２３の半分以上の部分が第１の絶縁凸状部１４の上に位置する。このため、樹脂封止の際に、第１のワイヤ２３を流そうとする力よりも、第１のワイヤ２３がその場に留まろうとする力の方が大きくなる。従って、第１のワイヤ２３の下に第２のワイヤ２４を配線する領域を確保しつつ、第１のワイヤ２３同士が近接することを防止でき、多層構造のワイヤを実現することが可能となる。
【００３８】
第１の絶縁凸状部１４は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂又はシリコーン樹脂等を印刷によりパターニングして形成すればよい。この場合、マスクパターンの側面に傾斜を設けることにより、上端部の幅が下端部よりも狭い形状を容易に形成することができる。また、印刷に代えて露光によりパターニングしてもよく、押し型等を用いて形成してもよい。さらに、あらかじめ絶縁板等により絶縁凸状部の形状を形成し、これを回路基板１０に貼り付けてもよい。
【００３９】
第２のワイヤ２４のワイヤ長が長い場合及びワイヤ径が細い場合には第２のワイヤ２４についても、ワイヤ流れを防止する対策が必要となる。この場合には、図２に示すように第２のワイヤ２４の下側に、第２の絶縁凸状部１５を形成すればよい。
【００４０】
また、回路基板１０が図３に示すようなリードフレーム３０の場合にも同様の効果が得られる。
【００４１】
（第２の実施形態）
以下に、本発明の第２の実施形態について図面を参照して説明する。図４は第２の実施形態に係る半導体装置の断面構成を示している。図４において図１と同一の構成要素には同一の符号を附すことにより説明を省略する。
【００４２】
図４に示すように第２の実施形態の半導体装置は、第１の電極１２が絶縁凸状部１６の上に形成されている。
【００４３】
第１の電極１２を絶縁凸状部１６の上に形成した場合には、第１の電極１２を絶縁凸状部１６よりも外側に形成した場合よりも、第１のワイヤ２３の長さを短くし、屈曲する回数も減らすことができる。
【００４４】
絶縁凸状部１６は、高さを素子搭載領域１０ａに搭載された半導体素子２０の高さとほぼ等しいかこれよりも高いことが好ましい。特に、第１の電極１２と第１の端子２１Ａとの高さをほぼ等しくすれば、第１のワイヤ２３の取り回しが容易となる。
【００４５】
絶縁凸状部１６の素子搭載領域１０ａ側の端から第１の電極１２までの長さが、第１の端子２１Ａから第１の電極１２までの長さの２分の１以上となるようにすることが好ましい。このようにすれば、第１のワイヤ２３の半分以上の部分が第１の絶縁凸状部１４の上に位置する。
【００４６】
第２の実施形態において、第２のワイヤ２４のワイヤ流れが問題となる場合には、図５に示すように第２の電極１３も絶縁凸状部１６の上に形成すればよい。この場合には、絶縁凸状部を２段とし、第１の電極１２が形成された第１の領域１６ａよりも半導体素子２０側に、第１の領域１６ａよりも高さが低い第２の領域１６ｂを形成する。第２の電極１３を第２の領域１６ｂに形成することにより、第１のワイヤ２３の第２のワイヤ２４のワイヤ流れを低減しつつ、第１のワイヤ２３と第２のワイヤ２４との干渉を防ぐことができる。
【００４７】
また、第２の実施形態の構成についても、図６に示すように回路基板１０をリードフレーム３０としてもよい。
【００４８】
第１の実施形態及び第２の実施形態においては、ワイヤが多層構造となっている例を示したが、ワイヤが単層の場合にも同様の効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明に係る回路基板は、ワイヤ流れによる短絡等の不良が発生しにくく且つワイヤリング工程が容易であり、さらに多層ワイヤにも対応可能な回路基板を実現でき、特に多端子且つ狭ピッチの半導体素子を搭載する回路基板及びそれを用いた半導体装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る半導体装置を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の変形例を示す断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の変形例を示す断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る半導体装置を示す断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る半導体装置の変形例を示す断面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る半導体装置の変形例を示す断面図である。
【図７】従来例に係る半導体装置を示す鳥瞰図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０      回路基板
１０ａ    素子搭載領域
１２      第１の電極
１３      第２の電極
１４      第１の絶縁凸状部
１５      第２の絶縁凸状部
１６      絶縁凸状部
１６ａ    第１の領域
１６ｂ    第２の領域
２０      半導体素子
２１Ａ    第１の端子
２１Ｂ    第２の端子
２３      第１のワイヤ
２４      第２のワイヤ
３０      リードフレーム
４０      封止樹脂
【図１】
2009266836.tif 000003
【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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