JPH02129936A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JPH02129936A
JPH02129936A JP63283354A JP28335488A JPH02129936A JP H02129936 A JPH02129936 A JP H02129936A JP 63283354 A JP63283354 A JP 63283354A JP 28335488 A JP28335488 A JP 28335488A JP H02129936 A JPH02129936 A JP H02129936A
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bonding
bonding pad
ball
pad
dummy pattern
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吉昭 杉崎
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Abstract

PURPOSE:To avoid corrosion of a wiring and degradation of a bonding strength by a method wherein a bonding pad is covered with a bonding ball over its whole surface and the bonding ball is bonded to a dummy pattern. CONSTITUTION:The shape of a bonding pad 3 which is formed on the surface of a semiconductor chip 1 and is not covered with a protective film 4 is so formed as to have its outline inside the bonding surface of a bonding ball 6 which is provided at the lower end of a bonding wire 5 bonded to the upper surface of the bonding pad 3. Further, a dummy pattern 7 which can be jointed with the bonding ball 6 is provided around the bonding pad 3 so as to make the bonding ball 6 cover the whole surface of the bonding pad 3 and a part of the dummy pattern 7. With this constitution, the corrosion of a wiring 2 and the degradation of a bonding strength can be avoided.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は半導体装置、特にワイヤボンディング方式を採
用するとともに、半導体チップの表面に形成した保護膜
で覆われていないボンディングパッドの腐蝕による製品
不良を極力抑制した半導体装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Objective of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a semiconductor device, particularly a bonding pad that adopts a wire bonding method and is not covered with a protective film formed on the surface of a semiconductor chip. The present invention relates to a semiconductor device that minimizes product defects due to corrosion.

（従来の技術） 従来、一般にワイヤボンディング方式を採用した半導体
装置は、第９図及び第１０図に示すように、半導体チッ
プ１の表面に、アルミニウム製の配線２と電気的に接続
されたアルミニウム等のボンディングパッド３′が形成
され、このボンディングパッド３′を除く表面は、パッ
シベーション膜等の保護膜４で覆われている。そして、
このボンディングパッド３′の上面に、ボンディングワ
イヤ５の下端のボンディングボール６がボンディングさ
れていた。(Prior Art) Conventionally, a semiconductor device that generally employs a wire bonding method has an aluminum wire electrically connected to an aluminum wiring 2 on the surface of a semiconductor chip 1, as shown in FIGS. 9 and 10. A bonding pad 3' is formed, and the surface other than the bonding pad 3' is covered with a protective film 4 such as a passivation film. and,
A bonding ball 6 at the lower end of the bonding wire 5 was bonded to the upper surface of this bonding pad 3'.

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来例の場合、ワイヤボンディング
後もボンディングパッド３′の４隅部３′　ａ〜３’　
　ｄ及び配線２のボンディングパッド３′からの引き出
し部分２ａが外部に露出してしまう。このため、このボ
ンディングパッド３′の４隅部３’　　ａ〜３’　ｄか
ら腐蝕が開始し、これが拡散によって除々に進行してボ
ンディングパッド３′の全面が腐蝕してしまったり、ま
た配線２の引き出し部２ａの表面より腐蝕が開始し、こ
れがこの内部に進行して、配線２の引き出し部２ａにお
ける断線に繋がってしまうことがあるといった問題点が
あった。(Problem to be Solved by the Invention) However, in the case of the above conventional example, even after wire bonding, the four corners 3'a to 3' of the bonding pad 3'
d and the lead-out portion 2a of the wiring 2 from the bonding pad 3' are exposed to the outside. For this reason, corrosion starts from the four corners 3'a to 3'd of this bonding pad 3', and this progresses gradually due to diffusion, until the entire surface of the bonding pad 3' is corroded, and the wiring 2 is corroded. There has been a problem in that corrosion may start from the surface of the lead-out portion 2a and progress into the interior, leading to disconnection of the wire 2 at the lead-out portion 2a.

また、このパッド露出部分をなくすため、単純にパッド
面積や保護膜開口部面積を縮小することは、ボンディン
グ強度低下を引き起こすという問題があった。Furthermore, simply reducing the pad area or the area of the opening of the protective film in order to eliminate the exposed portion of the pad has the problem of lowering the bonding strength.

本発明は上記に鑑み、ボンディング強度を低下させてし
まうことなく、ボンディングパッドが腐蝕してしまうこ
とを極力防止したものを提供することを目的とする。In view of the above, an object of the present invention is to provide a bonding pad that is prevented from corroding as much as possible without reducing the bonding strength.

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明にかかる半導体装置は
、半導体チップの表面に形成し保護膜で覆われていない
ボンディングパッドの形状を、該ボンディングパッドの
輪郭がこの上面にワイヤボンディングするボンディング
ワイヤ下端のボンディングボールの接着面の内部に位置
するよう形成するとともに、このボンディングパッドの
周囲にボンディングボールと接合可能なダミーのパター
ンを設け、上記ボンディングボールで上記ボンディング
パッドの全表面及びダミーパターンの少なくとも一部を
覆ったものである。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, a semiconductor device according to the present invention has a shape of a bonding pad formed on the surface of a semiconductor chip and not covered with a protective film so that the outline of the bonding pad is This upper surface is formed to be located inside the bonding surface of the bonding ball at the lower end of the bonding wire to be wire bonded, and a dummy pattern that can be bonded to the bonding ball is provided around this bonding pad, and the bonding ball is used to pad the bonding ball. The pattern covers the entire surface of the dummy pattern and at least a portion of the dummy pattern.

（作　用） 上記のように構成した本発明によれば、ボンディングパ
ッドは、その全表面においてボンディングボールで覆わ
れているので、これによってボンディングパッドの露出
部分をなくしてここの腐蝕の発生を極力防止することが
できる。しかも、ボンディングボールはダミーパターン
によって十分な接合面積もってボンディングされている
ため、十分な接合面積を確保してボンディングパッドの
縮小化に伴うボンディング強度の低下を防止することが
できる。(Function) According to the present invention configured as described above, the entire surface of the bonding pad is covered with the bonding ball, thereby eliminating the exposed portion of the bonding pad and minimizing the occurrence of corrosion there. It can be prevented. Moreover, since the bonding ball is bonded with a sufficient bonding area by the dummy pattern, a sufficient bonding area can be ensured to prevent a decrease in bonding strength due to a reduction in the size of the bonding pad.

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。(Example) Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第１図乃至第４図は第１の実施例を示し、半導体チップ
１の表面には、アルミニウム製の配線２と電気的に接続
したアルミニウム製で正方形状のボンディングパッド３
が形成されているとともに、このボンディングパッド３
の周囲には、これを囲むように略門形で、例えばその外
形が上記第９図及び第１０図に示すボンディングパッド
３′の外形とほぼ同じ大きさのアルミニウム製のダミー
のパターン７が形成されている。1 to 4 show a first embodiment, in which a square bonding pad 3 made of aluminum is electrically connected to a wiring 2 made of aluminum on the surface of a semiconductor chip 1.
is formed, and this bonding pad 3
A dummy pattern 7 made of aluminum is formed around the bonding pad 3' in the shape of a gate and having, for example, the same size as the bonding pad 3' shown in FIGS. 9 and 10 above. has been done.

また、このボンディングパッド３とダミーパターン７と
の間には、所定の間隔Ｓが設けられて１、両者３，７が
接触してしまわないよう、即ちダミーパターン７に発生
した腐蝕が、ボンディングパッド３まで進行してしまう
ことがないようになされている。A predetermined interval S is provided between the bonding pad 3 and the dummy pattern 7 to prevent the two from coming into contact with each other. This is done so that it does not progress to level 3.

上記ボンディングパッド３の大きさは、この輪郭が下記
のボンディングボール６の接合面の内部に位置するよう
に、即ち上記第９図及び第１０図に示す従来のもの比べ
てやや小さめで、ボンディングパッド３が、ボンディン
グボール６にすっぽり覆われ、この全ての部分が外部に
露出してしまうことがないように構成されている。The size of the bonding pad 3 is set so that its outline is located inside the bonding surface of the bonding ball 6 described below, that is, it is slightly smaller than the conventional one shown in FIGS. 3 is completely covered by the bonding ball 6, and the structure is such that all parts thereof are not exposed to the outside.

ここに、ボンディングパッド３の面積は、実際の工程に
おけるボンディング位置精度を考慮ルで決定する必要が
ある。Here, the area of the bonding pad 3 needs to be determined taking into consideration the bonding position accuracy in the actual process.

このように、ボンディングパッド３の大きさを第９図及
び第１０図に示す従来例に比べて縮小化すると、ボンデ
ィングボール６のボンディング強度が低下してしまう。As described above, when the size of the bonding pad 3 is reduced compared to the conventional example shown in FIGS. 9 and 10, the bonding strength of the bonding ball 6 is reduced.

このため、上記のようにボンディングパッド３の周囲に
ボンディングボールと接合可能なダミーのパターン７を
形成し、このダミーパターン７とボンディングワイヤ５
の下端のボンディングボール６とを接合させることによ
リ、ボンディングボール６の十分な接合面積を確保して
この強度の低下を防止するようなされている。Therefore, as described above, a dummy pattern 7 that can be bonded to the bonding ball is formed around the bonding pad 3, and the dummy pattern 7 and the bonding wire 5 are
By bonding the lower end of the bonding ball 6 with the bonding ball 6, a sufficient bonding area of the bonding ball 6 is ensured to prevent the strength from decreasing.

そして、上記半導体チップ１の表面は、四角形状の開口
部４ａ内にボンディングパッド３を位置させて、これを
露出させた状態で、パッシベーション膜等の保護膜４で
覆われているとともに、この保護膜４は、配線２のボン
ディングパッド３からの引き出し部２ａの近傍まで達し
ている。The surface of the semiconductor chip 1 is covered with a protective film 4 such as a passivation film, with the bonding pads 3 positioned in the rectangular opening 4a and exposed. The film 4 reaches close to the lead-out portion 2a of the wiring 2 from the bonding pad 3.

更に、このボンディングパッド３には、ボンディングワ
イヤ５がワイヤボンディングによりボンディングされて
いるが、このボンディングワイヤ５の下端のボンディン
グボール６は、ボンディングパッドの全表面を覆うとと
もに、ダミーパターン７の側部を覆い、更に配線２の引
き出し部２ａにおいて保護膜４と交差してここを覆うよ
うになされている。Further, a bonding wire 5 is bonded to this bonding pad 3 by wire bonding, and a bonding ball 6 at the lower end of this bonding wire 5 covers the entire surface of the bonding pad and also covers the side of the dummy pattern 7. The protective film 4 is covered and further intersects with the protective film 4 at the lead-out portion 2a of the wiring 2 to cover it.

これにより、ボンディングパッド３の全表面がボンディ
ングボール６で覆われることによって、この一部が外部
に露出してしまうことが防止されているとともに、ダミ
ーパターン７の露出部から腐蝕が発生しても、ボンディ
ングパッド３とダミーパターンとは非接触の状態に配置
されているため、この腐蝕がボンディングパッド３まで
進行しないようになされている。As a result, the entire surface of the bonding pad 3 is covered with the bonding ball 6, thereby preventing a part of it from being exposed to the outside, and even if corrosion occurs from the exposed portion of the dummy pattern 7. Since the bonding pad 3 and the dummy pattern are arranged in a non-contact state, this corrosion is prevented from progressing to the bonding pad 3.

更に、配線２のボンディングパッド３からの引き出し部
２ａも同時にボンディングボール６で覆うことにより、
この表面からの腐蝕の発生も防止されている。Furthermore, by simultaneously covering the lead-out portion 2a of the wiring 2 from the bonding pad 3 with the bonding ball 6,
This also prevents corrosion from occurring on the surface.

第５図は第２の実施例を示すもので、ボンディングパッ
ド１３を六角形状に形成するとともに、ダミーパターン
１７も、その内形がこのボンディングパッド１３の形状
に沿った形状になし、更に保護膜４の開口部４ａも四角
形ではなく、配線２の引き出し部２ａに沿ってここを保
護膜４で覆う突出部４ｂを形成した形状となし、この突
出部４ｂの先端でボンディングボール６と交差するよう
になして、これにより配線２の全てを、この保護Ｈ４及
びボンディングボール５で完全に被覆するようにしたも
のである。FIG. 5 shows a second embodiment, in which the bonding pad 13 is formed into a hexagonal shape, the dummy pattern 17 is also shaped so that its inner shape follows the shape of the bonding pad 13, and a protective film is also formed. The opening 4a of 4 is also not square, but has a shape in which a protrusion 4b is formed along the lead-out portion 2a of the wiring 2 and covered with the protective film 4, and the tip of the protrusion 4b intersects with the bonding ball 6. As a result, all of the wiring 2 is completely covered with the protection H4 and the bonding balls 5.

このように、ボンディングパッド１３を六角形状とする
ことにより、ボンディングの位置ずれによってボンディ
ングパッド１３のコーナ部が外部に露出してしまう危険
性を大幅に低減することができる。また保ａ膜開口部４
ａの形状を上記の様に変更することによりボンディング
強度を第１の実施例の場合よりもより向上させ、更に保
護Ｈ４とボンディングボール６との交差部分の接着強度
を向上させて、水分の内部侵入をより回避するようにす
ることができる。加えて、この交差部分の保護膜４の立
体化による保護膜４の強度の向上を図り、ボンディング
時の衝撃による保護膜４のクラックの防止に役立たせる
ことができる。In this manner, by forming the bonding pad 13 into a hexagonal shape, it is possible to significantly reduce the risk of the corner portion of the bonding pad 13 being exposed to the outside due to positional deviation of the bonding. In addition, the aa-retaining membrane opening 4
By changing the shape of a as described above, the bonding strength is improved more than in the case of the first embodiment, and the adhesive strength at the intersection between the protection H4 and the bonding ball 6 is also improved, thereby preventing moisture inside. Intrusion can be better avoided. In addition, the strength of the protective film 4 can be improved by making the protective film 4 three-dimensional at this intersection, which can be useful for preventing cracks in the protective film 4 due to impact during bonding.

なお、ボンディングパッドの形状は、上記に限ることな
く、例えばあらゆる多角形及び円や楕円形等でも良いこ
とは勿論である。Note that the shape of the bonding pad is not limited to the above-described shape, and of course may be any polygon, circle, oval, etc., for example.

第６図は第３の実施例を示すもので、上記第１の実施例
を異なる点は、ボンディングパッド３とダミーパターン
７とを、腐蝕の進行を十分に遅らせる程度に狭くした連
通部８を介して一体に連接してバターニングした点にあ
る。FIG. 6 shows a third embodiment, which is different from the first embodiment described above, in that a communication portion 8 is formed between the bonding pad 3 and the dummy pattern 7, which is narrowed to a sufficient extent to slow down the progress of corrosion. The point is that they are connected and patterned into one piece.

この場合、ダミーパターン７に発生した腐蝕は、この連
通部８を通じてボンディングパッド３まで除々に進行し
てしまうことになるが、ボンディングパッド３とボンデ
ィングワイヤ５との電気的なコンタクト面積を大きくす
ることができる。In this case, the corrosion occurring in the dummy pattern 7 will gradually progress to the bonding pad 3 through this communication portion 8, but it is necessary to increase the electrical contact area between the bonding pad 3 and the bonding wire 5. Can be done.

第７図及び第８図は第４の実施例を示し、上記第１の実
施例と異なる点は、ダミーパターン７の一部に、この内
側から外側に抜ける通路７ａを形成するとともに、保護
膜４の上面にポリイミド膜或いはシリコーン膜等の軟ら
かいクツション材９をコーティングした点にある。7 and 8 show a fourth embodiment, which differs from the first embodiment in that a passage 7a passing from the inside to the outside is formed in a part of the dummy pattern 7, and a protective film is formed in the dummy pattern 7. 4 is coated with a soft cushioning material 9 such as a polyimide film or a silicone film.

この場合、万一ボンディングパッド３と導電性パターン
７との間に水分が侵入したとしても、この水分をこの通
路７ａから外部に逃がすことによって、高温実装時にこ
の水分が気化してその蒸気圧によってボンディングボー
ル３がボンディングパッド３から剥離してしまうことを
防止することができるとともに、クツション材の効果に
よりボンディング時の衝撃で、保護膜４にクラックが発
生してしまうことを防止することができる。In this case, even if moisture should enter between the bonding pad 3 and the conductive pattern 7, by letting the moisture escape to the outside through the passage 7a, the moisture will evaporate during high-temperature mounting and its vapor pressure will The bonding ball 3 can be prevented from peeling off from the bonding pad 3, and the effect of the cushion material can prevent the protective film 4 from cracking due to the impact during bonding.

なお、上記各実施例を任意に組合わせることができるこ
とは勿論である。Note that it goes without saying that the above embodiments can be combined arbitrarily.

また複数の引き出し線を持ったボンディングパッドに関
しても、本発明と同様の手法を用いて腐食の対策をでき
ることは勿論である。Furthermore, it goes without saying that corrosion countermeasures can also be taken for bonding pads having a plurality of lead wires using the same method as the present invention.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明は上記のような構成であるので、ボンディングパ
ッドはボンディングボールによって完全に被覆されてい
るため、この露出部をなくして腐蝕の発生を極力防止す
ることができるばかりでなく、ボンディングボール下の
凹凸によって、ボンディングボールとボンディングバッ
ドとの接着性を向上させて、接着界面からのボンディン
グパッドへの水の侵入をより確実に防止することができ
る。Since the present invention has the above-described structure, the bonding pad is completely covered with the bonding ball, which not only eliminates this exposed part and prevents corrosion as much as possible, but also prevents corrosion under the bonding ball. The unevenness can improve the adhesiveness between the bonding ball and the bonding pad, and more reliably prevent water from entering the bonding pad from the adhesive interface.

更に、配線をその全てにおいて、保護膜及びボンディン
グボールで完全に被覆することができ、この場合、配線
における腐蝕の開始点をなくしてこの腐蝕による断線を
防止することができる。Furthermore, all of the wiring can be completely covered with the protective film and the bonding balls, in which case the starting point of corrosion in the wiring can be eliminated and disconnection due to this corrosion can be prevented.

また、ボンディングパッドの面積の縮小化に伴うボンデ
ィング面積の縮小をダミーのパターンによって防止して
、ボンディング強度が低下してしまうことを防止すると
ともに、ボンディングの際に、これによる半導体チップ
へのダメージが大きくなってしまうことを防止すること
ができるといった効果がある。In addition, the dummy pattern prevents the bonding area from decreasing due to the reduction in the bonding pad area, thereby preventing the bonding strength from decreasing and preventing damage to the semiconductor chip during bonding. It has the effect of being able to prevent it from becoming too large.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図乃至第４図は本発明の第１の実施例を示し、第１
図はボンディングパッド部を拡大して示す平面図、第２
図はワイヤボンディング前の状態の第１図相当図、第３
図は第１図の■−■線断面図、第４図は同じ＜　ＴＶ−
ＩＶ線断面図、第５図は第２の実施例を示す第１図相当
図、第６図は第３の実施例を示す第１図相当図、第７図
は第４の実施例を示す第１図相当図、第８図は第７図の
■−■線断面図、第９図は従来例を示す第１図相当図、
第１０図は第９図のＸ−Ｘ線断面図である。1 to 4 show a first embodiment of the present invention.
The figure is an enlarged plan view of the bonding pad section.
The figures are equivalent to Figure 1 and Figure 3 before wire bonding.
The figure is a sectional view taken along the ■-■ line in Fig. 1, and Fig. 4 is the same < TV-
5 is a diagram equivalent to FIG. 1 showing the second embodiment, FIG. 6 is a diagram equivalent to FIG. 1 showing the third embodiment, and FIG. 7 is a diagram equivalent to FIG. 1 showing the fourth embodiment. Figure 1 is a diagram equivalent to Figure 1, Figure 8 is a sectional view taken along the line ■-■ in Figure 7, Figure 9 is a diagram equivalent to Figure 1 showing a conventional example,
FIG. 10 is a sectional view taken along the line X--X in FIG. 9.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 半導体チップの表面に形成し保護膜で覆われていないボ
ンディングパッドの形状を、該ボンディングパッドの輪
郭がこの上面にワイヤボンディングするボンディングワ
イヤ下端のボンディングボールの接着面の内部に位置す
るよう形成するとともに、このボンディングパッドの周
囲にボンディングボールと接合可能なダミーのパターン
を設け、上記ボンディングボールで上記ボンディングパ
ッドの全表面及びダミーパターンの少なくとも一部を覆
ったことを特徴とする半導体装置。A bonding pad formed on the surface of a semiconductor chip and not covered with a protective film is shaped so that the outline of the bonding pad is located inside the bonding surface of a bonding ball at the lower end of a bonding wire to be wire-bonded to the upper surface of the bonding pad. A semiconductor device characterized in that a dummy pattern that can be bonded to a bonding ball is provided around the bonding pad, and the entire surface of the bonding pad and at least a part of the dummy pattern are covered with the bonding ball.
JP63283354A 1988-11-09 1988-11-09 Semiconductor device Granted JPH02129936A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63283354A JPH02129936A (en) 1988-11-09 1988-11-09 Semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63283354A JPH02129936A (en) 1988-11-09 1988-11-09 Semiconductor device

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JPH053137B2 JPH053137B2 (en) 1993-01-14

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ID=17664399

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63283354A Granted JPH02129936A (en) 1988-11-09 1988-11-09 Semiconductor device

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JP (1) JPH02129936A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7407270B2 (en) 2002-03-18 2008-08-05 Seiko Epson Corporation Liquid jet head and liquid jet apparatus
US8496158B2 (en) * 2011-11-11 2013-07-30 Freescale Semiconductor, Inc. Method and apparatus for monitoring free air ball (FAB) formation in wire bonding

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JPH053137B2 (en) 1993-01-14

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