(57)【要約】      （修正有）【課題】欠陥が発生した場合に、容易に外部からテスト信号のための接続面に接触することができる半導体コンポーネントを提供する。【解決手段】半導体コンポーネント１は、少なくとも１つの半導体チップ２を有しており、その中に電気回路が統合されている。半導体チップ２は、電気的に絶縁するカプセル材料３によって包囲されており、かつその表面６に、カプセル材料３によって覆われる、テスト信号のための少なくとも１つの接続面を有している。接続面は、半導体チップ２の表面６を越えて張り出す分析接点９ａ、９ｂと電気的に導通するように接続されており、その分析接点は、カプセル材料３の内部にその外表面に対して距離をもって配置されており、かつカプセル材料３の表面近傍の層の除去によって露出可能である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの半導体チップ(2)を有し、前記半導体チップ内に電気回路が統合されており、その場合に半導体チップ(2)が、テスト信号のための少なくとも１つの接続面(8)を有しており、かつその場合に半導体チップ(2)が、接続面(8)を覆う、電気的に絶縁するカプセル材料(3)によって包囲されている、半導体コンポーネント(1)において、
接続面(8)が、半導体チップ(2)の表面(6)を越えて張り出す分析接点(9a, 9b)と電気的に導通するように接続されており、前記分析接点が、カプセル材料(3)の内部においてその外表面から距離をもって配置されており、かつカプセル材料(3)の領域的な除去によって露出可能であることを特徴とする半導体コンポーネント。
【請求項２】
分析接点(9a, 9b)が、第１の接続導線(10)を介して、カプセル材料(3)に隣接する、外部からアクセス可能な接続接点(4)と、そしてこの接続接点(4)が第２の接続導線(11)を介して、接続面(8)から隔たった、半導体チップ(2)の電気的な接続箇所(7)と接続されており、かつ
接続導線(10, 11)がカプセル材料(3)の内部に次のように、即ち分析接点(9a, 9b)がカプセル材料(3)の領域的な除去の間或いはその後、第２の接続導線(11)を遮断することなしに、第１の接続導線(10)から分離されることができるように、配置されていることを特徴とする請求項１記載の半導体コンポーネント。
【請求項３】
分析接点(9a, 9b)が、半導体チップ(2)の主要広がり平面に対して横方向に半導体チップ(2)の、接続面(8)に隣接する表面領域を越えて張り出すことを特徴とする請求項１又は２記載の半導体コンポーネント。
【請求項４】
分析接点(9a, 9b)が、半導体チップ(2)の主要広がり平面に対して横方向に互いに重ねられた、少なくとも２つのボンディング箇所を有しており、かつ半導体チップ(2)の表面(6)に設けられている電気的な接続箇所(7)の少なくとも１つが、一重のボンディング箇所及び／又は、分析接点(9a, 9b)の互いに重ねられたボンディング箇所の数よりも少ない数の、互いに重ねられたボンディング箇所を介して、ボンディングワイヤ(5)と接続されていることを特徴とする請求項１ないし３いずれか１項に記載の半導体コンポーネント。
【請求項５】
分析接点(9a, 9b)が、カプセル材料(3)の内部に配置されている、半導体チップ(2)と電気的に導通するように接続されている他のすべての電気的に導通する部分よりも更に、半導体チップ(2)の、接続面(8)に隣接する表面(6)を越えて張り出していることを特徴とする請求項１ないし４いずれか１項に記載の半導体コンポーネント。
【請求項６】
半導体チップ(2)が、少なくとも１つの第１の端縁領域(12a)と、それに対して横方向及び／又は平行に延びる第２の端縁領域(12b)を有しており、
半導体チップ(2)が、第１の領域(12a)内では、カプセル材料(3)内へ埋め込まれたボンディングワイヤ(5)を介して外部からアクセス可能な接続接点(4)と接続されている、少なくとも１つの接続箇所(7)を有しており、第２の領域(12b)内では、どの接続箇所もボンディングワイヤを介して接続接点とは接続されていないことを特徴とする請求項１ないし５いずれか１項に記載の半導体コンポーネント。
【請求項７】
半導体チップ(2)が、接続面(8)に印加される電圧に従って、駆動状態とテスト状態との間で切り替え可能であることを特徴とする請求項１ないし６いずれか１項に記載の半導体コンポーネント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つの半導体チップを有し、その中に電気回路が統合されており、その場合に半導体チップが、テスト信号のための少なくとも１つの接続面を有し、かつその場合に半導体チップが、接続面を覆う、電気的に絶縁するカプセル材料によって包囲されている、半導体コンポーネントに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の半導体コンポーネントは、実際から知られている。その半導体コンポーネントは、カプセル材料によって包囲された、外部からアクセスできる複数の接続接点を有しており、その接続接点がカプセル材料内に埋め込まれたボンディングワイヤを介して半導体チップの電気的な接続箇所と接続されている。その場合に、ボンディングワイヤは、それぞれその一方の端部において、第１のボンディング接続を介して半導体チップと、そしてその他方の端部においては、第２のボンディング接続を介して該当する接続接点と接続されている。更に、半導体チップは、その表面に接続面を有しており、その接続面は、カプセル材料によって覆われており、カプセル材料の除去によって露出可能である。露出された接続面において、測定ニードルを用いて、半導体チップ内に統合されている電気回路の内部の電気的信号を取り出すことができる。それによって、半導体コンポーネントに電気的欠陥が発生した場合に、欠陥が生じた回路部分を特定し、及び/又は欠陥の原因を推定することが、可能である。欠陥のある半導体チップのこのような検査は、特に、半導体コンポーネントを形成する際に、後に半導体コンポーネントの故障をもたらすおそれのある欠陥を発見して、除去するために、半導体工場内で品質保証するために、実施することができる。
【０００３】
しかし、半導体コンポーネントは、半導体チップ及び／又は、半導体チップの接続箇所を外部からアクセス可能な接続接点と接続するボンディングワイヤが、カプセル材料を除去する際に、及び／又は測定ニードルの位置決めが不手際であるある場合に、容易に損傷されかねないので、その場合には、電気的な欠陥の原因は、それなりの大きな手間をかけないと検出できず、或いはそもそももはや検出ができない、という欠点を有している。更に、好ましくないことに、カプセル材料を除去する際に、半導体チップの表面が露出されることがあるので、その場合には、開放された半導体コンポーネントは、取扱いが困難であり、及び/又はもはや環境影響に対して保護されない。接続面のニードル接触も、コントロールが困難であり、従って例えば、測定ニードルが滑った場合には、容易にチップ表面の機械的損傷をもたらすことがある。更に、カプセル材料の除去によって、接続面において取り出されるテスト信号内に、例えば人為的なもののような、ノイズが発生することがあり、それが、電気的な故障によってもたらされる信号から区別できない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、本発明の課題は、欠陥場合において、テスト信号のための接続面が簡単な方法で外部から接触することができる、冒頭で挙げた種類の半導体コンポーネントを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題は、接続面が、半導体チップの上面を越えて張り出す分析接点と電気的に導通するように接続されており、その分析接点がカプセル材料の内部で、その外側表面に対して距離をおいて配置されており、かつカプセル材料の領域的な除去により露出可能であることによって、解決される。
【発明の効果】
【０００６】
効果的な方法で、カプセル材料の表面近傍の外側の層が除去され、カプセル材料の、半導体チップに隣接する内側の層は保たれることにより、隆起した分析接点がテスト信号のための接続面の電気的な接触を可能にする。従って、半導体チップは、分析接点の露出後も更に、内側の層によって環境影響及び機械的な損傷に対して保護されている。鋳込み材料が、半導体チップに隣接する内側の領域内では更に保たれているので、鋳込み材料の除去によってテスト信号内に人為的或いは同様のノイズがもたらされることはない。分析接点は、カプセル材料の湿化学的エッチングなしで、例えば機械的な材料除去により（例えば研磨及び／又はフライスにより）及び／又はエネルギビーム、特にレーザービームを用いてカプセル材料を除去することによって、露出させることができる。その場合に更に、カプセル材料を半導体チップの表面の一部にわたってだけ除去することが可能であり、その場合にこの表面部分は半導体チップの端縁から隔たっていることができるので、分析接点は、４つの側すべてにおいて外部からアクセスできる電気的な接続接点を有する半導体コンポーネントにおいても、露出させることができる。
【０００７】
本発明の好ましい形態において、分析接点は、第１の接続導線を介してカプセル材料に隣接する、外部からアクセス可能な接続接点と、そしてこの接続接点が第２の接続導線を介して、半導体チップの、接続面から隔てられた、電気的な接続箇所と接続されており、その場合に接続導線はカプセル材料の内部に次のように、即ち分析接点がカプセル材料の領域的な除去の間又はその後に、第２の接続導線を遮断することなしに、第１の接続導線から分離できるように、配置されている。外部からアクセス可能な接続接点に、そしてそれに伴って分析接点にも、半導体コンポーネントのノーマルな駆動の間、予め定められた電圧、例えば駆動電圧又はアース電位を印加することができるので、その場合にテスト信号のための接続面は、定められた電位にある。それによって半導体コンポーネントの障害のない駆動が可能になる。カプセル材料の部分的な除去の間及び／又はその後に、分析接点と接続接点との間の電気的な接続が中断されるので、その後、本来のテスト信号が分析接点において取り出し可能であり、及び/又はこの分析接点へ供給可能である。接続導線は、好ましくはボンディングワイヤとして形成されている。
【０００８】
本発明の好ましい実施形態において、分析接点は、半導体チップの主要広がり平面に対して横方向に、半導体チップの、接続面に隣接する表面領域を越えて張り出している。その場合に、カプセル材料は、半導体コンポーネントの表面において分析接点を露出させるために領域的に除去することができる。
【０００９】
分析接点が、半導体チップの主要広がり平面に対して横方向に互いに重ねられた、少なくとも２つのボンディング箇所を有している場合、及び半導体チップの表面に設けられた、少なくとも１つの電気的な接続箇所が、一重のボンディング箇所及び／又は、分析接点の互いに重ねて配置されたボンディング箇所の数よりも少ない数の重ねて配置されたボンディング箇所を介して、ボンディングワイヤと接続されている場合が、効果的である。その場合には、分析接点は、半導体コンポーネントを形成する際に簡単な方法で、分析接点が、少なくとも１つの接続箇所に配置されているボンディング箇所を越えて張り出すように、半導体チップ上に取り付けることができる。積み重ねられたボンディング箇所は、好ましくは、いわゆるスタックドボールボンドとして形成されている。
【００１０】
本発明の好ましい形態において、分析接点は、カプセル材料の内部に配置されている、半導体チップと電気的に導通するように接続されている、電気的に導通する他のすべての部分よりも、更に半導体チップの、接続面に隣接する表面を越えて張り出している。その場合に、少なくとも１つの分析接点は、カプセル材料の表面近傍の層を全面的に除去することによって、簡単な方法で、テスト信号を取り出し及び/又は印加するために、アクセス可能にすることができる。
【００１１】
半導体チップが、少なくとも１つの第１の領域とそれに対して横方向及び／又は平行に延びる第２の領域とを有する場合、半導体チップが第１の領域内で少なくとも１つの接続箇所を有しており、その接続箇所がカプセル材料内に埋め込まれたボンディングワイヤを介して外部からアクセス可能な接続接点と接続されている場合、及び第２の領域内ではどの接続箇所もボンディングワイヤを介して接続接点と接続されていない場合が、効果的である。従って分析接点は、半導体コンポーネントの、ボンディングワイヤが設けられていない側においてカプセル材料を領域的に除去することによって、簡単に露出させることができる。
【００１２】
本発明の好ましい実施形態において、半導体チップは、接続面に印加される電圧に従って、駆動状態とテスト状態との間で切り替え可能である。その場合に更に、テスト状態において、外部からアクセス可能な接続接点を介して半導体チップから、駆動状態においては読み出しを阻止されている分析データ及び／又は分析信号を読み出すことができる。従って、半導体コンポーネントを、場合によって存在する欠陥について、更に正確に調査することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を用いて、本発明の実施例を詳細に説明する。
【００１４】
図１と図２に全体を符号１で示す半導体コンポーネントは、半導体チップ２を有しており、その中に、図面には詳しく図示されていない電気回路が統合されている。半導体チップ２は、半導体チップ２のためのハウジングとして用いられる、電気的に絶縁するカプセル材料３内に埋め込まれている。カプセル材料３は、好ましくはプラスチックからなり、半導体チップ２の回りにそのプラスチックが吹き付けられている。
【００１５】
図２に明らかなように、半導体コンポーネントは、複数の電気的な接触接点４を有しており、それらがボンディングワイヤ５を介して、半導体チップ２の表面６に配置されている接続箇所７と接続されている。接続接点４は、それぞれ、カプセル材料３を回りに吹き付けられた第１の部分領域と、露出し、かつ外部からアクセス可能な第２の部分領域とを有している。
【００１６】
ボンディングワイヤ５は、それぞれその一方の端部において、第１のボンディング箇所を介してそれに対応づけられた、半導体チップ２の接続箇所７と、そして第２のボンディング箇所を介してそれに対応づけられた接続接点４と電気的に導通するように接続されている。ボンディングワイヤ５は、完全に鋳込み材料の内部でその外表面に対して距離をもって延びている。
【００１７】
半導体チップ２は、更に、その表面６に、テスト信号のための複数の接続面８を有している。各接続面８上に、それぞれ分析接点９ａ、９ｂが配置されており、その分析接点は、半導体チップ２の表面６を越えて張り出している。張出しは、カプセル材料３の、分析接点９ａ、９ｂに隣接する領域が有する材厚の少なくとも５％、特に少なくとも１０％であり、好ましくは少なくとも２５％であることができる。
【００１８】
分析接点９ａ、９ｂは、それぞれ電気的に導通する材料からなり、それに対応づけられた接続面８と電気的に接続されている。
【００１９】
図１に明らかなように、分析接点９ａ、９ｂは、完全にカプセル材料３の内部においてその外表面に対して距離をもって配置されている。カプセル材料３の表面近傍の層を除去することによって、分析接点９ａ、９ｂを露出させることができる。カプセル材料３の除去は、機械的な工具を用いて、化学薬品の作用によって、及び/又はエネルギビームを用いて行うことができる。
【００２０】
図３に明らかなように、図面には詳しく示されていない、分析器具の接触ニードルと電気的に接触するのに適した、分析接点９ａ、９ｂの十分な大きさの部分領域が露出されるとすぐに、材料除去が停止される。その後、接触ニードルと分析接点９ａ、９ｂを介して、接続面８においてテスト信号を取り出し、及び/又は接続面内へテスト信号を供給することができ、それによって例えば、半導体コンポーネント１に欠陥が生じた場合に電気回路を調査することができる。カプセル材料３が除去された領域の下方には、カプセル材料３の十分に厚い層が残っており、それを介して半導体チップ２が更に電気的に絶縁されており、かつ機械的な損傷及び／又は環境影響に対して保護されている。
【００２１】
図３に明らかなように、カプセル材料３は、半導体チップ２の表面６の部分領域にわたってだけ除去される。表面６の、それに隣接する、ボンディングワイヤ５が配置されている、部分領域内では、材料除去は行われない。それによって、半導体コンポーネント１を開放する場合にボンディングワイヤが損傷されることが、回避される。
【００２２】
分析接点９ｂは、第１の接続導線１０を介して接続接点４と接続されており、その接続接点は、半導体コンポーネント１のノーマルな駆動の間は、一定の電位にある。第１の接続導線１０は、分析接点９ｂと一体的に形成されている。接続接点４は、第２の接続導線１１を介して、半導体チップ２の電気的な接続箇所７と接続されている。従って、半導体コンポーネント１のノーマルな駆動の間、接続箇所７も接続面８も、一定の電位にある。
【００２３】
図５と図６に明らかなように、分析接点９ｂと第１の接続導線１０の間の接続が中断されて、分析接点９ｂが同時に露出されるように、カプセル材料３が半導体コンポーネント１から部分的に除去することができる。その場合に、第２の接続導線は、保たれている。カプセル材料３が除去された領域の下方に、材料除去の終了後も、カプセル材料３の層が残っており、それが半導体チップ２を覆って、損傷から保護している。接続導線１０、１１は、好ましくはボンディングワイヤによって形成されている。
【００２４】
従って、図１、図３及び図５において明らかなように、分析接点９ａは、いわゆるスタックドボールボンド（stacked Ball Bond）として形成されており、即ち分析接点は、半導体チップ２の主要広がり平面に対して横方向に互いに重ねられた２つのボンディング箇所を有している。更に、ボンディングワイヤ５が、一重のボンディング箇所のみを介して接続箇所７と接続されていることが、認識できる。
【００２５】
図４と図６に示す実施例において、半導体チップ２は、互いに対して横方向に延びる端縁領域１２ａ、１２ｂを有している。第１の端縁領域１２ａ内には、ボンディングワイヤ５と接続された接続箇所７が配置されており、第２の端縁領域１２ｂ内には、ボンディングワイヤ５は設けられていない。カプセル材料３が部分的に除去される領域は、第１の端縁領域１２の外部に位置している。カプセル材料３が除去される領域は、カプセル材料３の、第２の端縁領域１２ｂへ向いた外側端縁から中断なしにそれとは隔てられた、カプセル材料３の他の外側端縁まで延びている。
【００２６】
図７〜図９に示す実施例においては、半導体コンポーネント１は、互いに対して横方向に延びる複数の端縁領域に、接続接点４を有しており、その接続接点がボンディングワイヤ５を介して半導体チップ２の接続箇所７と接続されている。この実施例において、材料除去は、カプセル材料３の外側端縁に対して距離をもって行われる。更に述べておくが、接続接点４は、接着剤層１３を介して半導体チップ２の、分析接点９ａ、９ｂとは逆の背面側と接続されている。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】カプセル材料内に埋め込まれた半導体チップを有する、半導体コンポーネントを示す部分的な側面図であって、その場合にカプセル材料は、その中にある半導体コンポーネントが見えるように、透明に示されており、かつその場合にボンディングワイヤの数本だけが図示されている。
【図２】図１に示す半導体コンポーネントの部分的な上面図であって、その場合にカプセル材料は、ここでも透明に示されている。
【図３】カプセル材料を部分的に除去した後の、半導体コンポーネントを示す部分的な側面図であって、その場合に６本のボンディングワイヤの２本だけが示されている。
【図４】図３に示す半導体コンポーネントの部分的な上面図であって、その場合に、カプセル材料が部分的に除去された領域が、ハッチングされている。
【図５】図１と図２に示す半導体コンポーネントを、カプセル材料の部分的な除去後において示す部分的な側面図であって、その場合に６本のボンディングワイヤの２本だけが示されている。
【図６】図５に示す半導体コンポーネントの部分的な側面図であって、その場合に、カプセル材料が部分的に除去された領域が、ハッチングされている。
【図７】複数のサイドに接続接点を有する半導体コンポーネントを示す部分的な上面図であって、その場合にカプセル材料は透明であって、カプセル材料が除去された領域が、ハッチングされている。
【図８】図７に示す半導体コンポーネントの部分的な断面図であって、その場合にカプセル材料が透明に示されており、かつ９本のボンディングワイヤの２本だけが示されている。
【図９】図７と同様の表示であるが、その場合にカプセル材料は、他の領域において部分的に除去されている。
【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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