(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
メイン配線基板に半導体チップの背面が接合されて、その半導体チップ背面の反対側となる半導体チップの能動面に半導体チップの電極に接続された再配線回路と接続回路とが絶縁層を介して備えられ、その接続回路又はそれに加えて再配線回路に形成された所定の導体パッドがメイン配線基板の接続端子にワイヤを介して電気的に接続されて、メイン配線基板の接続端子と接続回路とが電気的に接続されたり、又はそれに加えてメイン配線基板の接続端子と半導体チップの所定の電極とが再配線回路を介して電気的に接続されたりし、半導体チップの能動面の外方には、サブ配線基板が前記メイン配線基板と対向させて配置され、前記接続回路又はそれに加えて再配線回路に形成された所定の導体パッドにリードの一端が接続されて、そのリードが前記サブ配線基板に向けて立設され、そのリードの他端がサブ配線基板の接続端子に接続されて、サブ配線基板の接続端子とメイン配線基板の接続端子とが接続回路を介して電気的に接続されたり、又はそれに加えてサブ配線基板の接続端子と半導体チップの所定の電極とが再配線回路を介して電気的に接続されたりしていることを特徴とする半導体チップの実装構造。
【請求項２】
前記リードが、その中途部に折曲箇所を有していて、その長手方向に伸縮可能な構造のものである請求項１記載の半導体チップの実装構造。
【請求項３】
前記ワイヤが、その周辺の半導体チップ部分及びメイン配線基板部分と共に樹脂により封止されている請求項１又は２記載の半導体チップの実装構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高密度化された半導体チップが配線基板に実装されてなる半導体チップの実装構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記の半導体チップの実装構造は、従来一般に、半導体チップが絶縁層と導体パターンとが交互に複数積み上げられて形成された多層構造の配線基板にフェイスダウンで実装された構造をしている。
【０００３】
この半導体チップを実装するための配線基板は、半導体チップが近時のように高集積化されて高密度化され、その半導体チップの能動面に並べて形成される電極数が増すのに伴って、絶縁層と導体パターンとが多数積層された複雑な厚い多層構造をしたものとなる。そして、その多層構造の配線基板の配線回路が高密度化された複雑な構造のものとなって、その配線基板の製造に多大な手数を要することとなると共に、その配線基板のコストが嵩むこととなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記の半導体チップの実装構造においては、半導体チップが実装される箇所以外の配線基板部分には、複雑な多層構造をした配線回路を形成する必要がない。それにもかかわらず、従来は、半導体チップが実装される箇所以外の配線基板部分にも、半導体チップが実装される箇所の配線基板部分と同様にして、複雑な多層構造をした配線回路を形成していた。そのために、その高密度化された半導体チップを実装するための配線基板が、その製造に多大な手数が掛かるコストが嵩む複雑で厚い構造のものとなってしまった。
【０００５】
また、高密度化された半導体チップの能動面に小ピッチで並べて形成された多数の各電極を接続するための接続端子を、配線基板に小ピッチで多数並べて形成する必要があった。そのために、その半導体チップの多数の各電極を接続するための多数の接続端子が備えられた配線基板は、高密度化された複雑な配線回路を持つ厚い多層構造のものとなってしまった。その結果、その高密度化された半導体チップを実装するための配線基板が、その製造に多大な手数の掛かるコストが嵩む厚くて大型で複雑な構造のものとなってしまった。
【０００６】
本発明は、このような課題を解消するためになされたもので、高密度化等された半導体チップを構造の簡易な薄くて小型の配線基板に実装してなる半導体チップの実装構造を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の半導体チップの実装構造は、メイン配線基板に半導体チップの背面が接合されて、その半導体チップ背面の反対側となる半導体チップの能動面に半導体チップの電極に接続された再配線回路と接続回路とが絶縁層を介して備えられ、その接続回路又はそれに加えて再配線回路に形成された所定の導体パッドがメイン配線基板の接続端子にワイヤを介して電気的に接続されて、メイン配線基板の接続端子と接続回路とが電気的に接続されたり、又はそれに加えてメイン配線基板の接続端子と半導体チップの所定の電極とが再配線回路を介して電気的に接続されたりし、半導体チップの能動面の外方には、サブ配線基板が前記メイン配線基板と対向させて配置され、前記接続回路又はそれに加えて再配線回路に形成された所定の導体パッドにリードの一端が接続されて、そのリードが前記サブ配線基板に向けて立設され、そのリードの他端がサブ配線基板の接続端子に接続されて、サブ配線基板の接続端子とメイン配線基板の接続端子とが接続回路を介して電気的に接続されたり、又はそれに加えてサブ配線基板の接続端子と半導体チップの所定の電極とが再配線回路を介して電気的に接続されたりしていることを特徴としている。
【０００８】
この半導体チップの実装構造においては、半導体チップの所定の電極を、再配線回路及びワイヤを介して、メイン配線基板の接続端子に連なるメイン配線基板の配線回路に電気的に接続したり、半導体チップの所定の電極を、再配線回路及びリードを介してサブ配線基板の接続端子に連なるサブ配線基板の配線回路に電気的に接続したりできる。
また、メイン配線基板の接続端子を、ワイヤ、接続回路及びリードを介して、サブ配線基板の接続端子に電気的に接続できる。そして、メイン配線基板の配線回路とサブ配線基板の配線回路とを互いに電気的に接続できる。
【０００９】
換言すれば、半導体チップの能動面に並べて形成された多数の電極を、メイン配線基板の配線回路とサブ配線基板の配線回路とに分けて電気的に接続したり、メイン配線基板の配線回路のみに電気的に接続したり、又はサブ配線基板の配線回路のみに電気的に接続したりできる。それと共に、メイン配線基板の配線回路とサブ配線基板の配線回路とを互いに電気的に接続できる。
そして、半導体チップを実装するメイン配線基板部分の機能の一部を、サブ配線基板により補うことができる。そして、その分、半導体チップを実装するメイン配線基板部分に備える配線回路を簡易化できる。そして、半導体チップを実装するメイン配線基板部分の絶縁層と導体パターンとの積層数を少なく抑える等することができる。
それと共に、その半導体チップを実装するメイン配線基板部分以外のメイン配線基板部分に構造が複雑で無駄な多層構造等をした配線回路を形成する必要をなくすことができる。
そして、メイン配線基板の全体を、その層数を少なく抑える等した薄くて簡易な構造に形成できる。
そして、半導体チップを実装するためのメイン配線基板の薄型化、小型化が図れる。
【００１０】
本発明の半導体チップの実装構造においては、前記リードが、その中途部に折曲箇所を有していて、その長手方向に伸縮可能な構造のものであることを好適としている。
【００１１】
この半導体チップの実装構造にあっては、半導体チップの能動面を覆う絶縁層表面の接続回路又はそれに加えて再配線回路に形成された所定の導体パッドからサブ配線基板に向けて立設されたリードの他端をサブ配線基板の接続端子にはんだ等を用いて接続する際に、そのリードの他端を、リードの持つ長手方向に伸縮可能な構造を用いて、サブ配線基板の接続端子に押接させることができる。そして、そのリードの他端をそれを押接させたサブ配線基板の接続端子に離脱させぬようにしてはんだ等を用いて容易かつ確実に接続できる。
また、所定の複数の各導体パッドからサブ配線基板に向けて立設された複数本の各リードの丈に差異があっても、それらの各リードの他端を、リードの持つ長手方向に伸縮可能な構造を用いて、サブ配線基板の複数の各接続端子に押接させることができる。そして、それらの各リードの他端をそれを押接させたサブ配線基板の各接続端子に離脱させぬようにしてはんだ等を用いて容易かつ確実に接続できる。
さらに、メイン配線基板とサブ配線基板との間が広狭に変化した場合には、それに合わせて、伸縮可能な構造をしたリードをその長手方向に伸縮させることができる。そして、リードの端部とそれが接続されたサブ配線基板の接続端子や接続回路の導体パッドや再配線回路の導体パッドとの間に無理な力が加わって、リードの端部がサブ配線基板の接続端子や接続回路の導体パッドや再配線回路の導体パッドから離脱するのを防ぐことができる。
【００１２】
また、本発明の半導体チップの実装構造においては、前記ワイヤが、その周辺の半導体チップ部分及びメイン配線基板部分と共に樹脂により封止されている構造とすることを好適としている。
【００１３】
この半導体チップの実装構造にあっては、接続回路又はそれに加えて再配線回路に形成された所定の導体パッドとメイン配線基板の接続端子とを電気的に接続しているワイヤが外気中に晒された状態となって、そのワイヤに塵埃や湿気が付着するのをワイヤが封止されている樹脂により防ぐことができる。そして、そのワイヤが隣合うワイヤと塵埃を介して電気的に短絡したり、そのワイヤが腐蝕して、そのワイヤの電気的特性が劣化したりするのを防ぐことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図面に従い説明する。
図１と図２は本発明の半導体チップの実装構造の好適な実施の形態を示し、図１はその構造説明図、図２はその再配線回路及び接続回路が形成された絶縁層の平面図である。以下に、この半導体チップの実装構造を説明する。
【００１５】
図の半導体チップの実装構造においては、図１に示したように、メイン配線基板１０に半導体チップ２０の背面が接合されている。メイン配線基板１０は、絶縁層（図示せず）と導体パターン（図示せず）とが交互に複数積み上げられて形成されていて、多層構造をしている。上下の導体パターンは、絶縁層を上下に貫いて備えられた導体ビア（図示せず）を介して互いに電気的に接続されている。そして、メイン配線基板１０に、上記の導体パターンと導体ビアとからなる多層構造の配線回路（図示せず）が形成されている。メイン配線基板１０の下面には、接続端子１２が備えられている。接続端子１２は、メイン配線基板１０の配線回路に連ねて形成されている。
【００１６】
半導体チップ２０背面の反対側となる半導体チップ２０の能動面は、図１に示したように、絶縁層５０で連続して広く覆われて保護されている。
絶縁層５０表面には、図２に示したように、再配線回路４０と接続回路３０とが形成されている。
半導体チップ２０の能動面の電極直上の絶縁層５０には、穴が設けられていて、その穴（図示せず）の底部に露出した半導体チップ２０の電極に再配線回路４０が穴を通して一連に接続されている。又はそれに加えて、半導体チップ２０の所定の電極間が、再配線回路４０を介して電気的に接続されている。
【００１７】
接続回路３０に形成された所定の導体パッド３２、又はそれに加えて再配線回路４０に形成された所定の導体パッ４２は、図１に示したように、半導体チップ２０近くのメイン配線基板１０下面の接続端子１２に、Ａｕ線等のワイヤ６０を介して電気的に接続されている。ワイヤ６０は、上記の所定の導体パッド３２、４２や接続端子１２に超音波を用いて熱圧着されている。
そして、メイン配線基板１０下面の接続端子１２が、ワイヤ６０を介して、接続回路３０に電気的に接続されている。又はそれに加えて、メイン配線基板１０下面の接続端子１２と半導体チップ２０の電極とが、再配線回路４０及びワイヤ６０を介して電気的に接続されている。
【００１８】
半導体チップ２０の能動面の外方には、サブ配線基板７０がメイン配線基板１０と対向させて、メイン配線基板１０とほぼ平行に並べて配置されている。サブ配線基板７０は、半導体チップ２０とほぼ同じか又はそれより若干大きな大きさに形成されている。サブ配線基板７０は、絶縁層（図示せず）と導体パターン（図示せず）とが交互に複数積み上げられて形成されていて、多層構造をしている。上下の導体パターンは、絶縁層を上下に貫いて備えられた導体ビア（図示せず）を介して電気的に接続されている。そして、サブ配線基板７０に、上記の導体パターンと導体ビアとからなる多層構造の配線回路が形成されている。メイン配線基板１０と対向するサブ配線基板７０の上面には、接続端子７２が備えられている。接続端子７２は、サブ配線基板７０の配線回路に連ねて形成されている。
【００１９】
半導体チップ２０の能動面を覆う絶縁層５０表面の接続回路３０に形成された所定の導体パッド３２、又はそれに加えて再配線回路４０に形成された所定の導体パッド４２には、図１に示したように、Ａｕからなるワイヤ状のリード８０の一端が、ワイヤボンディング装置による超音波を用いた熱圧着により接続されている。そして、そのリード８０が、所定の導体パッド３２、４２からサブ配線基板７０に向けて立設されている。Ａｕからなるリード８０の周囲には、Ｎｉめっき層等のめっき層が厚く形成されている。
【００２０】
リード８０の他端は、図１に示したように、サブ配線基板７０上面の接続端子７２にはんだ９０等を用いて接続されている。そして、サブ配線基板７０上面の接続端子７２とメイン配線基板１０下面の接続端子１２とが、リード８０、接続回路３０及びワイヤ６０を介して、電気的に接続されている。そして、メイン配線基板１０の配線回路とサブ配線基板７０の配線回路とが、互いに電気的に接続されている。又はそれに加えて、サブ配線基板７０上面の接続端子７２と半導体チップ２０の電極とが、リード８０及び再配線回路４０を介して、電気的に接続されている。
【００２１】
図１に示した半導体チップの実装構造は、以上のように構成されていて、この半導体チップの実装構造においては、半導体チップ２０の能動面に並べて形成された多数の電極を、メイン配線基板１０の配線回路とサブ配線基板７０の配線回路とに分けて電気的に接続したり、メイン配線基板１０の配線回路のみに電気的に接続したり、又はサブ配線基板７０の配線回路のみに電気的に接続したりできる。それと共に、メイン配線基板１０の配線回路とサブ配線基板７０の配線回路とをワイヤ６０、接続回路３０及びリード８０を介して互いに電気的に接続できる。
そして、半導体チップ２０を実装するメイン配線基板１０部分の機能の一部を、サブ配線基板７０により補うことができる。そして、その分、半導体チップ２０を実装するメイン配線基板１０部分の配線回路を、その層数を少なく抑えた、簡易な構造とすることができる。
また、半導体チップ２０を実装するメイン配線基板１０部分及びそれに連なるメイン配線基板１０部分の層数を少なく抑えて、メイン配線基板１０の全体を薄層化、小型化できる。
【００２２】
上述の半導体チップの実装構造において、リード８０は、図３に示したように、その中途部に折曲箇所８２を有していて、その長手方向に伸縮可能な構造のものとすると良い。
そして、半導体チップ２０の能動面を覆う絶縁層５０表面の接続回路３０に形成された所定の導体パッド３２又はそれに加えて再配線回路４０に形成された所定の導体パッド４２からサブ配線基板７０に向けて立設されたリード８０の他端をサブ配線基板７０上面の接続端子７２にはんだ９０等を用いて接続する際に、そのリード８０の他端を、リード８０の持つ長手方向に伸縮可能な構造を用いて、サブ配線基板７０上面の接続端子７２に押接させると良い。そして、そのリード８０の他端をそれを押接させたサブ配線基板７０上面の接続端子７２に離脱させぬようにしてはんだ９０等を用いて容易かつ確実に接続できるようにすると良い。
また、上記の所定の複数の各導体パッド３２、４２からサブ配線基板７０に向けて立設された複数本の各リード８０の丈に差異があっても、それらの各リード８０の他端を、リード８０の持つ長手方向に伸縮可能な構造を用いて、サブ配線基板７０上面の複数の各接続端子７２に押接させることができるようにすると良い。そして、それらの各リード８０の他端をそれを押接させたサブ配線基板７０上面の各接続端子７２に離脱させぬようにしてはんだ９０等を用いて容易かつ確実に接続できるようにすると良い。
さらに、メイン配線基板１０とサブ配線基板７０との間が広狭に変化した場合には、それに合わせて、伸縮可能な構造をしたリード８０をその長手方向に伸縮させると良い。そして、リード８０の端部とそれが接続されたサブ配線基板の接続端子７２や接続回路の導体パッド３２や再配線回路の導体パッド４２との間に無理な力が加わって、リード８０の端部がサブ配線基板の接続端子７２や接続回路の導体パッド３２や再配線回路の導体パッド４２から離脱するのを防ぐことができるようにすると良い。
【００２３】
また、上述の半導体チップの実装構造において、接続回路３０に形成された所定の導体パッド３２又はそれに加えて再配線回路４０に形成された所定の導体パッド４２とメイン配線基板１０下面の接続端子１２とを電気的に接続しているワイヤ６０は、図３に示したように、その周辺の半導体チップ２０部分及びメイン配線基板１０部分と共に、樹脂１００により封止すると良い。
そして、接続回路３０又はそれに加えて再配線回路４０に形成された所定の導体パッド３２、４２とメイン配線基板１０上面の接続端子１２とを電気的に接続しているワイヤ６０が外気中に晒された状態となって、そのワイヤ６０に塵埃や湿気が付着するのをワイヤ６０が封止されている樹脂１００により防ぐと良い。そして、そのワイヤ６０が隣合うワイヤ６０と塵埃を介して電気的に短絡したり、そのワイヤ６０が腐蝕して、そのワイヤ６０の電気的特性が劣化したりするのを防ぐと良い。
【００２４】
本発明の半導体チップの実装構造においては、半導体チップ２０の能動面に並べて備えられた電極数が少ない等の場合には、メイン配線基板１０又は／及びサブ配線基板７０に、多層構造の基板でなく、その上面に一層の導体パターンからなる配線回路が形成された単層構造の基板を用いても良い。そのような単層構造のメイン配線基板１０又は／及びサブ配線基板７０を用いても、上述とほぼ同様な作用を持つ半導体チップの実装構造を提供できる。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の半導体チップの実装構造によれば、半導体チップを実装するメイン配線基板部分の配線回路の一部を、半導体チップの能動面の外方に配置したサブ配線基板の配線回路に置き換えることができる。そして、半導体チップを実装するメイン配線基板部分及びそれに連なるメイン配線基板部分の配線回路の構造を大幅に簡易化できる。そして、半導体チップを実装する多層構造等をしたメイン配線基板の全体を、その層数を少なく抑える等した簡易な構造とすることができる。
それと共に、半導体チップを実装するメイン配線基板部分及びそれに連なるメイン配線基板部分を、その層数を少なく抑える等した薄い構造に形成できる。そして、半導体チップを実装するメイン配線基板を、薄層化、小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の半導体チップの実装構造の構造説明図である。
【図２】本発明の半導体チップの実装構造の半導体チップの能動面を覆う絶縁層表面の平面図である。
【図３】本発明の半導体チップの実装構造の構造説明図である。
【符号の説明】
１０  メイン配線基板
１２  メイン配線基板の接続端子
２０  半導体チップ
３０  接続回路
４０  再配線回路
３２、４２  導体パッド
５０  絶縁層
６０  ワイヤ
７０  サブ配線基板
７２  サブ配線基板の接続端子
８０  リード
８２  リードの折曲箇所
９０  はんだ
１００  樹脂
【図１】
0003859045.tif 000002
【図２】
0003859045.tif 000003
【図３】
0003859045.tif 000004