JPH01233732A - 半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 半導体装置の改良に関し、特に、樹脂封止された半導体
装置の改良に関し、 半導体装置チップのグランド電位を常時安定に保持する
ことによって信号電圧が確実に作動し、また、高速変化
信号が入力される場合にも、信号線間にクロストークが
発生せず、さらに半導体装置チップの電源電圧を常時安
定に保持することによって信号電圧がより確実に作動し
、また、電源線からのノイズ障害を受けないように改良
された樹脂封止された半導体装置を提供することを目的
とし、 グランド用ピンと接続された第１導を層と、該第１導電
層上に接着された第１絶縁物層と、該第１絶縁物層上に
接着された電源用ピンと信号用ピンとをなす第２導電層
とよりなる積層体上に半導体装置チップが搭載され、該
半導体装置チップのパッドの各々は、前記グランド用ピ
ンと接続された第１導電層と、前記第２導電層の電源用
および信号用ピンとにボンディングされ、前記半導体装
置チップと、前記第１導電層と、前記第１絶縁物層と、
前記第２導電層とが樹脂封止されるか、電源用ピンと接
続された第３導電層と、該第３導電体層上に接着された
第２絶縁物層と、該第２絶縁物層上に接着されたグラン
ド用ピンと接続された第４導電層と、該第４導電層上に
接着された第３絶縁物層と、該第３絶縁物層上に接着さ
れた信号用ピンをなす第５導電層とよりなる積層体上に
半導体装置チップが搭載され、該半導体装置チップのパ
ッドの各々は、電源用ピンと接続された第３導電層と、
前記グランド用ピンと接続された第４導電層と、前記第
５導電層の信号用ピンとにボンディングされ、前記半導
体装置チップと、前記第３導電層と、前記第２絶縁物層
と、前記第４導電層と、前記第３絶縁物層と、前記第５
導を層とが樹脂封止されるか、またはグランド用ピンと
接続され、半導体装置チップ搭載領域に開口を有する第
６導電層と、該第６導電層と隔離し、該第６導電層と対
向して設けられ、半導体装置チップ搭載領域に凹部が形
成されてなるステージと、該ステージの凹部に搭載され
た半導体装置チップのパッドの各々は、前記グランド用
ピンと接続されてなる第６導電層と、前記その他のピン
とにボンディングされ、前記半導体装置チップと、前記
第６導電層と、前記ステージと、グランド用を除くその
他のピンとが樹脂封止されるよう構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、半導体装置の改良に関する。特に、樹脂封止
された半導体装置の改良に関する。

〔従来の技術〕

従来技術に係る樹脂封止された半導体装置は、半導体装
置チップを搭載するステージと、半導体装置チップのパ
ッドとポジディングされるピンとを有するリードフレー
ムを使用し、半導体装置チップをこのリードフレームの
ステージ上に搭載し、半導体装置チップのパッドの各々
と、リードフレームのピンとをボンディングした後、ス
テージに載置された半導体装置チップとピンとの組み合
わせを金型に入れて樹脂封止して形成される。

このようにして形成されたモールドパッケージ型半導体
装置の信号用と、電源用と、グランド用とのピンは、そ
れぞれ同一平面上に隣接して配設されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

樹脂封止された半導体装置チップに入力される信号電圧
が、有効に動作するためには、半導体装置チップのグラ
ンド電位が変動することなく、常時安定に保持されるこ
とが必要である。

従来技術に係る樹脂封止された半導体装置チップにおい
ては、ピンから半導体装置チップまでのグランド線のイ
ンダクタンスが大きく、半導体装置チップに信号電流が
流れた時に、グランド線に無視できない電圧降下が発生
し、半導体装置チップのグランド電位が上昇し、その結
果人力された信号電圧とグランド電位との電位差が減少
し、信号電圧が有効に動作しないことがある。また、ピ
ンから半導体装置チップまでの電源線のインダクタンス
も大きく、信号電流が流れた時に半導体装置チップに入
力される電流電圧が降下し、前記接地線の場合と同様に
、信号電圧が有効に動作しないことがある。さらに、高
速に変化する信号が入力される場合には、隣接する信号
線間に高周波電Ｍ１７８導によるクロストークが発生す
ることがあり、また、電源用ピンが信号用ピンと隣接し
て設けられているので、電源線のノイズが信号線に誘導
されることもある。

本発明の目的は、これらの欠点を解消することにあり、
第１の目的は、半導体装置チップのグランド電位を常時
安定に保持することによって信号電圧が確実に作動し、
また、高速変化信号が入力される場合にも、信号線間に
クロストークが発生しない樹脂封止された半導体装置を
提供することにあり、 第２の目的は、第１の目的に加えて、半導体装置チップ
の電源電圧を常時安定に保持することによって信号電圧
がより確実に作動し、また、電源線からのノイズ障害を
受けない樹脂封止された半導体装置を提供することにあ
る。

【課題を解決するための手段〕

上記の第１の目的は、グランド用ピン（１２）と接続さ
れた第１導電層（１）と、該第１導電層（１）上に接着
された第１絶縁物層（２）と、該第１絶縁物層（２）上
に接着された電源用ピンと信号用ピン（３２）とをなす
第２導電層（３）とよりなる積層体上に半導体装置チッ
プ（９）が搭載され、該半導体装置チップ（９）のパッ
ドの各々は、前記グランド用ピン（１２）と接続された
第１導電層（１）と、前記第２導電層（３）の電源用お
よび信号用ピン（３２）とにボンディングされ、前記半
導体装置チップ（９）と、前記第１導電層（１）と、前
記第１絶縁物層（２）と、前記第２導電層（３）とが樹
脂封止されるか、グランド用ピン（１０３）と接続され
、半導体装置チップ搭載＄１域に開口（１０２）を有す
る第６導電層（１００）と、該第６導電Ｊｉ　（１００
）と隔離し、該第６導電１１ｉ　（１００）と対向して
設けられ、半導体装置チップ搭載頭載に凹部が形成され
てなるステージ（１１２）と、該ステージ（１１２）の
凹部に搭載された半導体装置チップ（９）のパッドの各
々は、前記グランド用ピン（１０３）と接続されてなる
第６導電層（１００）と、前記その他のピン（１１３）
とにボンディングされ、前記半導体装置チップ（９）と
、前記第６導電層（１００）と、前記ステージ（１１２
）と、グランド用を除くその他のピン（１１３）とが樹
脂封止されるかによって達成され、上記の第２の目的は
、電源用ピン（４２）と接続された第３導電層（４）と
、該第３導電体層（４）上に接着された第２絶縁物層（
５）と、該第２絶縁物層（５）上に接着されたグランド
用ピン（６２）と接続された第４導電層（６）と、該第
４導電層（６）上に接着された第３絶縁物層（７）と、
該第３絶縁物層（７）上に接着された信号用ピン（８２
）をなす第５導電層（８）とよりなる積層体上に半導体
装置チップ（９）が搭載され、°該半導体装置チップ（
９）のパッドの各々は、電源用ピン（４２）と接続され
た第３導電層（４）と、前記グランド用ピン（６２）と
接続された第４導電層（６）と、前記第５導電Ｊ！Ｉ（
８）の信号用ピン（８２）とにボンディングされ、前記
半導体装置チップ（９）と、前記第３導電層（４）と、
前記第２絶縁物層（５）と、前記第４導電層（６）と、
前記第３絶縁物層（７）と、前記第５導電層（８）とが
樹脂封止されることによって達成される。

〔作用〕

本発明に係る樹脂封止された半導体装置においては、グ
ランド用ピンがモールドパッケージの平面積とほぼ同じ
平面積を有する大きな導電層と接続されており、半導体
装置チップのグランド用パッドが、この大きな面積を有
する導電層を介してグランド用ピンと接続されるので、
グランド線のインダクタンスが極めて小さくなる。した
がって、グランド線に信号電流が流れても、グランド線
における電圧降下が少なく、半導体装置チップのグラン
ドの電位は殆んど変動せず安定し、半導体装置チップに
入力される信号電圧が有効に動作することになる。また
、グランドされた導ｔｉがすべての信号用ピンに対接し
て設けられているので、′ｒｉ＆磁シールド効果があり
、電磁誘導による各信号線間のクコストークが低減され
る。

さらに、電源用ピンを信号用ピンと分離して別の導電層
と接続し、この電源用ピンと接続された導電層を、グラ
ンド用ピンと接続された導電層をはさんで信号用ピンを
なす導Ｔ！ｊ、Ｎと反対側に配設し、電源線のインダク
タンスを小さくして半導体装置チップに入力される電源
電圧の変動を少なくするとともに、電源線から信号線へ
のノイズの誘導を遮蔽することができる。

〔実施例〕 以下、図面を参照しつ一１本発明に係る半導体装置の３
つの実施例について説明する。

策士Ａ 第２図参照 図は、グランド用ピン１２と接続された厚さ０．ＩＩ程
度の第１導電層１がスプロケット１１から切り離される
前の状態を示す平面図である。第１導電層ｌの平面寸法
はモールドパッケージの平面寸法より多少小さめに形成
される。

第３図参照 図は、第１絶縁物Ｎ２がスプロケット２１から切り離さ
れる前の状態を示す平面図である。第１絶縁物層２の幅
は、前記第１導電層１の幅と同一であり、中央に半導体
装置チップ９が通過しうる大きさの第１の孔２２と、半
導体装置チップのグランド用パッドと第１導電層１とを
ボンディングするボンディングワイヤが通りうる第１の
切り欠き部２３とを有する。

第４図参照 図は、グランド用ピンを除く他のピン３２からなる厚さ
０．１ｍｍ＋程度の第２導電層３がスプロケット３１か
ら切り離される前の状態を示す平面図である。

第１導電層ｌ上に第１絶縁物層２を接着し、さらに第１
絶縁物層２上に第２導電層３を接着する。

第１導電層１の表面は第１絶縁物層２の第１の孔２２と
第１の孔２２に設けられた第１の切り欠き部２３とに対
応する領域において露出する。この露出している第１導
電層ｌの中央部に半導体装置チップ９を搭載し、半導体
装置チップ９のグランド用パッドと第１導電層１とを、
第１絶縁物Ｎ２の第１の孔２２に設けられた第１の切り
欠き部２３を介してボンディングし、その他のバンドと
第２導電層３のピンとをそれぞれボンディングし、半導
体装置チップと、第１導電層ｌと、第１絶縁物層２と、
第２導電層３とを金型に入れて樹脂封止をした後、スプ
ロケットから切断分離するとともに、ピン相互間の連結
部材を除去して樹脂封止された半導体装置を形成する。

第１ａ図参照 図は、上記工程をもって形成されたモールドパッケージ
型半導体装置の断面を示す、１はグランド用ピン１２と
接続された第１導電層であり、２は第１の切り欠き部２
３を有する第１絶縁物層であり、３は信号用ピンと電源
用ピン３２とからなる第２導電層であり、９は半導体装
置チップである。

半導体装置チップ９のグランド用パッドは、大きな面積
を存する第１導電層１を介してグランド用ピン１２と接
続されているので、グランド線のインダクタンスが小さ
くなり、半導体装置チップ９のグランド電位が安定する
。また、信号用ピン３２は、これと対向して設けられた
グランドされた第１導電層１によって！磁的にシールド
されるので、信号線間のクロストークが低減する。

ｌ貞 第５図参照 図は、電源用ピン４２と接続された厚さ０．１−置程度
の第３導電層４がスプロケット４１から切り離される前
の状態を示す平面図である。第３導電層４の平面寸法は
モールドパッケージの平面寸法より多少小さめに形成さ
れる。

第６図参照 図は、第２絶縁物層５がスプロケット５１から切り離さ
れる前の状態を示す平面図である。第２絶縁物層５の幅
は、前記第３導電層４と同一であり、半導体装置チップ
の電源用パッドと第３導電層４とをボンディングするボ
ンディングワイヤが通りうる第２の孔５２が形成されて
いる。

第７図参照 図は、グランド用ピン６２と接続された厚さ０．１１Ｉ
１１程度の第４導電層６がスプロケット６１から切り離
される前の状態を示す平面図であり、半導体装置チップ
の電源用パッドと第３導電ｊ！１４とをボンディングす
るボンディングワイヤが通りうる第３の孔６３が形成さ
れている。この第３の孔６３の位置は、第２絶縁物層５
に設けられた第２の孔５２の位置と同一である。

第８図参照 図は、第３絶縁物層７がスプロケット７１から切り離さ
れる前の状態を示す平面図である。中央に半導体装置チ
ップが通過しうる大きさの第４の孔７２が形成され、こ
の第４の孔７２には、半導体装置チップの電源用パッド
と第３導電層４とをボンディングするボンディングワイ
ヤが通りうる第２の切り欠き部７３と、半導体装置チッ
プのグランド用パッドと第４導電層６とをボンディング
するボンディングワイヤが通りうる第３の切り欠き部７
４とが設けられている。第２の切り欠き部７３の位置は
、第２絶縁物層５に設けられた第２の孔５２の位置と、
第４導電層６に設けられた第３の孔６３の位置と同一で
ある。

第９図参照 図は、電源用ピン４２とグランド用ピン６２とを除く信
号用ピン８２からなる第５導電層８がスプロケット８１
から切り離される前の状態を示す平面図である。

以上説明せる第３導電層４と、第２絶縁物層５と、第４
導電層６と、第３絶縁物層７と、第５導電層８とを順次
下から上へ相互に接着しながら積層する。第３絶縁物層
７に形成されている第４の孔７２を介して、第４導電層
６上に半導体装置チップ９を搭載し、半導体装置チップ
の電源用パッドと第３導電層４とを、第２絶縁物層５の
第２の孔５２と第４導電層６の第３の孔６３と第３絶縁
物層７の第２の切り欠き部７３とを介してボンディング
し、次に半導体装置チップのグランド用パッドと第４導
電層６とを、第３絶縁物層７の第３の切り欠き部７４を
介してボンディングし、次に半導体装置チップの信号用
パッドと第５導電層８のピン８２とをボンディングし、
第１例と同様に樹脂封止し、樹脂封止された半導体装置
を形成する。

第１ｂ図参照 図は、上記工程をもって形成されたモールドパッケージ
型半導体装置の断面を示す、４は電源用ピン４２が接続
された第３導電層であり、５は第２の孔５２を有する第
２絶縁物層であり、６は第３の孔６３を有し、グランド
用ピン６２と接続された第４導電層であり、７は第４の
孔７２と第２の切り欠き部７３と第３の切り欠き部７４
とを有する第３絶縁物層であり、８は信号用ピン８２か
らなる第５導電層であり、９は半導体装置チップである
。

半導体装置チップ９のグランド用パッドは、大きな面積
を有する第４導電層６を介してグランド用ピン６２と接
続されるので、グランド線のインダクタンスが小さくな
り、半導体装置チップ９のグ　−ランド電位が安定する
。また、信号用ピン８２は、これと対向して設けられた
グランドされた第４導電層６によって電磁的にシールド
されるので、信号線間のクロストークが低減する。さら
に、半導体装置チップ９の電源用パッドが、大きな面積
を有する第３導電層４を介して電源用ピン４２と接続さ
れるので、ｔｉｆｌ線のインダクタンスが小さくなり、
半導体装置チップ９に印加される電源電圧が安定する。

員主勇 第１０（ａ）図、第１０（ｂ）図参照 第ｔＯ（ａ）図は半導体装置チップを搭載する領域に開
口１０２と、グランド用ピン１０３とを有する第６導電
層１００がスロケッ）　１０１から切り離される前の状
態を示す平面図であり、第１０（ｂ）図はその側面図で
ある。第１０（ｂ）図に示すように、第６導電層１００
はスプロケット１０１より低く形成され、グランド用ピ
ン１０３の先端はスプロケットと同一平面となるよう第
６導電層１００から突出して形成されている。

第１１（ａ）図、第１１（ｂ）図参照 第１１（ａ）図は半導体装置チップを搭載する凹部を有
するステージ１１２と、グランド用ピンを除く他のピン
１１３とからなる第７導電層１１０がスプロケット１１
１から切り離される前の平面図であり、第１１（ｂ）図
はその側面図である。

前記第６導電層１００と前記第７導１！層１１０とを重
ね、ステージ１１２の凹部に半導体装置チップ９を搭載
し、グランド用ピン１０３と接続された第６導電層１０
０と半導体装置チップ９のグランド用パッドとをボンデ
ィングし、それ以外の半導体装置チップ９のパッドと第
７導電層１１０のピン１１３とをそれぞれボンディング
し、金型に入れて樹脂封止した後、スプロケットから切
断分離するとともに、ピン相互間の連結部材を除去して
、樹脂封止された半導体装置を形成する。なお、第６導
電層１００と第７導電層１１０とは、樹脂封止用樹脂に
よって絶縁される。

第１Ｃ図参照 図は、上記工程をもって形成された樹脂封止された半導
体装置の断面を示す、１００は第６導電層であり、１０
３は第６導電層１００と接続されたグランド用ピンであ
り、１１３はグランド用以外のピンであり、１１２は、
凹部に半導体装置９を搭載するステージである。

半導体装Ｗ９のグランド用パッドは、大きな面積を有す
る第６導電層１００を介してグランド用ピン１０３と接
続されるので、グランド線のインダクタンスが小さくな
り、半導体装置９のグランド電位が安定する。また、信
号用ピン１１３は、これと対向して設けられたグランド
された第６導電層１００によって電磁的にシールドされ
るので、信号線間のクロストークが低減する。

〔発明の効果〕

以上説明せるとおり、本発明に係る半導体装置において
は、モールドパッケージのグランド用ピンがモールドパ
ッケージの平面寸法とほぼ等しい寸法を有する導電層と
接続され、この導電層と半導体装置チップのグランド用
パッドとがボンディングされるので、半導体装置チップ
のグランド用パッドからボンディングワイヤをへてモー
ルドパッケージのグランド用ピンに至るグランド線のイ
ンダクタンスは低くなり、信号用ピンとグランド用ピン
との間に信号電流が流れても、半導体装置チップのグラ
ンドの電位は殆ど変動せず、安定し、半導体装置チップ
に入力される信号電圧が確実に動作する。

また、グランドされた導電層がすべての信号用ピンと対
接しているので、信号用ピンが電磁的にシールドされ、
信号用ピン相互間のクロストークが低減される。

さらに、電源用ピンを信号用ピンから分離して別の導電
層と接続し、この導電層に半導体装置チップの電源用パ
ッドをボンディングすることにより、電源線のインダク
タンスを小さくして、信号電流が流れた時の電源電圧変
動を少くし、半導体装置チップの動作を確実にすると同
時に、電源用ピンと接続された導電層と信号用ピンとの
間に、グランド用ピンと接続された導電層を介在させる
ことにより、電源側から信号線へのノイズ誘導を遮蔽す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図は、本発明の第１実施例に係る半導体装置の断
面図である。 第１ｂ図は、本発明の第２実施例に係る半導体装置の断
面図である。 第１Ｃ図は、本発明の第３実施例に係る半導体装置の断
面図である。 第２〜４図は、本発明の第１実施例に係る半導体装置の
構成部材図である。 第５〜９図は、本発明の第２実施例に係る半導体装置の
構成部材図である。 第１０（ａ）図、第１０（ｂ）図、第１１（ａ）図、第
１１（ｂ）図は、本発明の第３実施例に係る半導体装置
の構成部材図である。 ｌ・・・第１導電層、 １２・・・グランド用ピン、 ２・・・第１絶縁物層、 ２２・・・第１の孔、 ２３・・・第１の切り欠き部、 ３・・・第２１！１ｉｔ層、 ３２・・・信号用ピンと電源用ピン、 ４・・・第３導電層、 ４２・・・電源用ピン、 ５・・・第２絶縁物層、 ５２・・・第２の孔、 ６・・・第４導電層、 ６２・・・グランド用ピン、 ６３・・・第３の孔、 ７・・・第３絶縁物層、 ７２・・・第４の孔、 ７３・・・第２の切り欠き部、 ７４・・・第３の切り欠き部、 ８・・・第５導電層、 ８２・・・信号用ピン ９・・・半導体装置チップ、 １００　・・・第６導電層、 １０２　・・・グランド用ピン、 １１０　　・・・第７導電層、 １１２　　・・・ステージ、 １１３　・・・グランド用を除くその他のピン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ［１］グランド用ピン（１２）と接続された第１導電層
   （１）と、 該第１導電層（１）上に接着された第１絶縁物層（２）
   と、 該第１絶縁物層（２）上に接着された電源用ピンと信号
   用ピン（３２）とをなす第２導電層（３）とよりなる積
   層体上に半導体装置チップ（９）が搭載され、 該半導体装置チップ（９）のパッドの各々は、前記グラ
   ンド用ピン（１２）と接続された第１導電層（１）と、
   前記第２導電層（３）の電源用および信号用ピン（３２
   ）とにボンディングされ、前記半導体装置チップ（９）
   と、前記第１導電層（１）と、前記第１絶縁物層（２）
   と、前記第２導電層（３）とが樹脂封止されてなる ことを特徴とする半導体装置。 ［２］電源用ピン（４２）と接続された第３導電層（４
   ）と、 該第３導電体層（４）上に接着された第２絶縁物層（５
   ）と、 該第２絶縁物層（５）上に接着されたグランド用ピン（
   ６２）と接続された第４導電層（６）と、該第４導電層
   （６）上に接着された第３絶縁物層（７）と、 該第３絶縁物層（７）上に接着された信号用ピン（８２
   ）をなす第５導電層（８）とよりなる積層体上に半導体
   装置チップ（９）が搭載され、該半導体装置チップ（９
   ）のパッドの各々は、電源用ピン（４２）と接続された
   第３導電層（４）と、前記グランド用ピン（６２）と接
   続された第４導電層（６）と、前記第５導電層（８）の
   信号用ピン（８２）とにボンディングされ、 前記半導体装置チップ（９）と、前記第３導電層（４）
   と、前記第２絶縁物層（５）と、前記第４導電層（６）
   と、前記第３絶縁物層（７）と、前記第５導電層（８）
   とが樹脂封止されてなることを特徴とする半導体装置。 ［３］グランド用ピン（１０３）と接続され、半導体装
   置チップ搭載領域に開口（１０２）を有する第６導電層
   （１００）と、 該第６導電層（１００）と隔離し、該第６導電層（１０
   ０）と対向して設けられ、半導体装置チップ搭載領域に
   凹部が形成されてなるステージ（１１２）と、該ステー
   ジ（１１２）の凹部に搭載された半導体装置チップ（９
   ）のパッドの各々は、前記グランド用ピン（１０３）と
   接続されてなる第６導電層（１００）と、前記その他の
   ピン（１１３）とにボンディングされ、 前記半導体装置チップ（９）と、前記第６導電層（１０
   ０）と、前記ステージ（１１２）と、グランド用を除く
   その他のピン（１１３）とが樹脂封止されてなる ことを特徴とする半導体装置。