JPH05304155A - 半導体チップと半導体チップ実装体 - Google Patents
半導体チップと半導体チップ実装体Info
- Publication number
- JPH05304155A JPH05304155A JP4109472A JP10947292A JPH05304155A JP H05304155 A JPH05304155 A JP H05304155A JP 4109472 A JP4109472 A JP 4109472A JP 10947292 A JP10947292 A JP 10947292A JP H05304155 A JPH05304155 A JP H05304155A
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- Japan
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- electrode
- window
- pad
- electrode pad
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/01—Manufacture or treatment
- H10W72/012—Manufacture or treatment of bump connectors, dummy bumps or thermal bumps
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W90/00—Package configurations
- H10W90/701—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
- H10W90/721—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bump connectors
- H10W90/724—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bump connectors between a chip and a stacked insulating package substrate, interposer or RDL
Landscapes
- Wire Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 チップ面積の小さい多端子半導体チップ並び
に実装体を得ることを目的とする。 【構成】 半導体チップ上の保護ガラスに開けた窓上
に、窓よりも大きく覆うように電極パッドを形成するこ
とにより、小さいチップでも多くの電極パッドを作るこ
とが出来るばかりでなく、回路基板との接続も細かい接
続の必要性がなく、信頼性の高い実装体を得ることがで
きる。
に実装体を得ることを目的とする。 【構成】 半導体チップ上の保護ガラスに開けた窓上
に、窓よりも大きく覆うように電極パッドを形成するこ
とにより、小さいチップでも多くの電極パッドを作るこ
とが出来るばかりでなく、回路基板との接続も細かい接
続の必要性がなく、信頼性の高い実装体を得ることがで
きる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体チップとこれを実
装した半導体チップ実装体に関するものである。
装した半導体チップ実装体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】最近は、電気回路で達成できる機能が随
分と多くなり、それに伴い電気回路が複雑になってき
た。半導体チップが果たす役割は益々大きくなり、それ
に伴ってチップサイズが大きくなり且つ入出力端子の数
も増える一方である。１０mm角チップの周辺に１００μ
mピッチで入出力電極パッドを並べるとして、約４００
個が限界である。外部回路とワイアボンド接続するとこ
れが限界である。
分と多くなり、それに伴い電気回路が複雑になってき
た。半導体チップが果たす役割は益々大きくなり、それ
に伴ってチップサイズが大きくなり且つ入出力端子の数
も増える一方である。１０mm角チップの周辺に１００μ
mピッチで入出力電極パッドを並べるとして、約４００
個が限界である。外部回路とワイアボンド接続するとこ
れが限界である。
【０００３】周辺ばかりでなく内側にも電極パッドを設
けたいのであるが、外部との接続が困難になる。内側の
電極パッドを外部回路基板の電極と接続する方法とし
て、フリップチップ実装が一般的である。この方法は半
導体チップの電極パッドにバンプ（突起）を設け、この
突起を利用して半田なり導電ペーストで回路基板の電極
と接続するものである。
けたいのであるが、外部との接続が困難になる。内側の
電極パッドを外部回路基板の電極と接続する方法とし
て、フリップチップ実装が一般的である。この方法は半
導体チップの電極パッドにバンプ（突起）を設け、この
突起を利用して半田なり導電ペーストで回路基板の電極
と接続するものである。
【０００４】この方法では、例えば１０mm角のチップの
表面に１００μmピッチで格子状に電極パッドを設ける
と、１００００個の入出力電極パッドができる。フリッ
プチップ実装はこのように電極パッドの数だけでなく、
接続リードが短くなり高速回路にも適する。当然、ワイ
アボンド実装の様に半導体チップの周辺にリードを広げ
る必要はなく、回路全体を小さく作ることができ、電磁
輻射や干渉の問題も軽減する。
表面に１００μmピッチで格子状に電極パッドを設ける
と、１００００個の入出力電極パッドができる。フリッ
プチップ実装はこのように電極パッドの数だけでなく、
接続リードが短くなり高速回路にも適する。当然、ワイ
アボンド実装の様に半導体チップの周辺にリードを広げ
る必要はなく、回路全体を小さく作ることができ、電磁
輻射や干渉の問題も軽減する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】フリップチップ実装に
は前述したように多くの利点があるが、問題がある。
は前述したように多くの利点があるが、問題がある。
【０００６】１０mm角の半導体チップで１００μピッチ
で電極パッドを格子状にならべるとすると、１００００
個の入出力電極パッドが取れると説明した。現実には、
これは難しい。現在の半導体チップ（ＩＣ）では電極パ
ッドの下にアクチブ領域（トランジスタや抵抗、配線等
回路を形成する領域）を設けることができない。
で電極パッドを格子状にならべるとすると、１００００
個の入出力電極パッドが取れると説明した。現実には、
これは難しい。現在の半導体チップ（ＩＣ）では電極パ
ッドの下にアクチブ領域（トランジスタや抵抗、配線等
回路を形成する領域）を設けることができない。
【０００７】そのために、１００００個もの電極パッド
を作ってしまうと、ほとんどアクチブ領域がなくなって
しまい、本来のＩＣの機能を果たせなくなる。アクチブ
領域を広く取ると、多数の入出力電極パッドが取れなく
なる。
を作ってしまうと、ほとんどアクチブ領域がなくなって
しまい、本来のＩＣの機能を果たせなくなる。アクチブ
領域を広く取ると、多数の入出力電極パッドが取れなく
なる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明においては、上記
問題を解決するために、半導体チップ上の保護ガラスに
開けた小さい窓上に、窓よりも大きく覆うように電極パ
ッドを形成するようにしている。
問題を解決するために、半導体チップ上の保護ガラスに
開けた小さい窓上に、窓よりも大きく覆うように電極パ
ッドを形成するようにしている。
【０００９】
【作用】そのために、半導体内の入出力端子のために必
要な領域は小さくし、外部回路基板との接続に必要な電
極パッドの大きさは従来どおりの大きさを保っているた
め、１０mm角の半導体チップであれば、１００μピッチ
で電極パッドを格子状にならべるとすると、実質１００
００個の入出力電極パッドが取れる。
要な領域は小さくし、外部回路基板との接続に必要な電
極パッドの大きさは従来どおりの大きさを保っているた
め、１０mm角の半導体チップであれば、１００μピッチ
で電極パッドを格子状にならべるとすると、実質１００
００個の入出力電極パッドが取れる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の半導体チップと半導体チップ
実装体について図面を参照しながら説明する。
実装体について図面を参照しながら説明する。
【００１１】図１は本発明の実施例における半導体チッ
プの断面図であり、ＮチャンネルＳｉゲートＬＯＣＯＳ
（Local Oxidation of Silicon)Ｅ／Ｄプロセスにより
作成したものである。１０１はＰ−シリコンであり、１
０２はＬＯＣＯＳプロセスの特徴であるシリコン酸化膜
である。１１２の部分はトランジスタが形成されている
活性領域である。１０３はＰ−チャンネルストッパーで
ある。１０４はｎ+領域である。１０５はゲート酸化膜
で、１０６はポリシリコンのゲート電極である。
プの断面図であり、ＮチャンネルＳｉゲートＬＯＣＯＳ
（Local Oxidation of Silicon)Ｅ／Ｄプロセスにより
作成したものである。１０１はＰ−シリコンであり、１
０２はＬＯＣＯＳプロセスの特徴であるシリコン酸化膜
である。１１２の部分はトランジスタが形成されている
活性領域である。１０３はＰ−チャンネルストッパーで
ある。１０４はｎ+領域である。１０５はゲート酸化膜
で、１０６はポリシリコンのゲート電極である。
【００１２】１０７は窒化シリコンガラスの絶縁膜であ
り、１０８はＡｌの電極である。ポリシリコンとＡｌは
配線に使われる。また、Ａｌの一部は窒化シリコンガラ
スの保護ガラス１０９に開けた窓１１１を通して外部か
らの電源供給用の電極や入出力用の電極となる。
り、１０８はＡｌの電極である。ポリシリコンとＡｌは
配線に使われる。また、Ａｌの一部は窒化シリコンガラ
スの保護ガラス１０９に開けた窓１１１を通して外部か
らの電源供給用の電極や入出力用の電極となる。
【００１３】本実施例においては半導体チップ上の保護
ガラスに開けた小さい窓１１１上に、窓よりも大きく覆
うように電極パッド１１０を形成している。従って、窓
１１１が小さくても外部回路との接続にはなんら差障り
がない。電極パッド１１０は半導体チップ上に格子状に
全面を覆うように作ってもよい。このことにより半導体
チップ内の活性領域は少しも狭められない。この半導体
チップはフリップチップ実装する際、電極パッドの材料
は外部回路基板との接合材料により変えることが好まし
い。
ガラスに開けた小さい窓１１１上に、窓よりも大きく覆
うように電極パッド１１０を形成している。従って、窓
１１１が小さくても外部回路との接続にはなんら差障り
がない。電極パッド１１０は半導体チップ上に格子状に
全面を覆うように作ってもよい。このことにより半導体
チップ内の活性領域は少しも狭められない。この半導体
チップはフリップチップ実装する際、電極パッドの材料
は外部回路基板との接合材料により変えることが好まし
い。
【００１４】例えば、半田で接合する場合はＡｌの電極
１０８の上に接着強度等を考慮してクロム膜を付け、そ
の上に銅をスパッタ等の方法で付ける等のがある。ワイ
ヤボンドにより金バンプを形成する場合はＡｌの電極の
上にＡｌ膜の電極パッドでよい。銀ペースト等で外部回
路と接合するにはＡｌ電極１０８の上にクロム膜更に金
を蒸着あるいはスパッタあるいは鍍金などの方法で付け
てもよい。
１０８の上に接着強度等を考慮してクロム膜を付け、そ
の上に銅をスパッタ等の方法で付ける等のがある。ワイ
ヤボンドにより金バンプを形成する場合はＡｌの電極の
上にＡｌ膜の電極パッドでよい。銀ペースト等で外部回
路と接合するにはＡｌ電極１０８の上にクロム膜更に金
を蒸着あるいはスパッタあるいは鍍金などの方法で付け
てもよい。
【００１５】図２に従来型の半導体チップと本発明の半
導体チップの電極パッドの構造の違いを明らかにする。
図２（ｂ）に従来半導体チップの電極パッド配置を示
す。
導体チップの電極パッドの構造の違いを明らかにする。
図２（ｂ）に従来半導体チップの電極パッド配置を示
す。
【００１６】２０１は半導体チップであり、２０４は電
極パッドである。これは基本的にワイアボンド接続技術
を前提にしたもので、電極パッド配列のピッチは小さな
もので１００μである。ワイアを外側に引き出すために
チップの周辺にしか配置できない。電極パッド２０４の
ための保護ガラス上の窓は電極パッド２０４の大きさ
で、この下には半導体の活性領域は取れない。従って、
活性領域として利用できる面積は電極パッドの面積を差
し引いた分しかない。電極パッドの数も図では１２しか
ない。もし、仮にチップの中央部に電極パッドを作ると
すると、肝心の半導体としての活性領域がなくなってし
まう。
極パッドである。これは基本的にワイアボンド接続技術
を前提にしたもので、電極パッド配列のピッチは小さな
もので１００μである。ワイアを外側に引き出すために
チップの周辺にしか配置できない。電極パッド２０４の
ための保護ガラス上の窓は電極パッド２０４の大きさ
で、この下には半導体の活性領域は取れない。従って、
活性領域として利用できる面積は電極パッドの面積を差
し引いた分しかない。電極パッドの数も図では１２しか
ない。もし、仮にチップの中央部に電極パッドを作ると
すると、肝心の半導体としての活性領域がなくなってし
まう。
【００１７】図２（ａ）に本実施例の半導体チップで電
極パッドの数が１６の電極パッド配置を示す。半導体チ
ップ２０１上の保護ガラスに開けた小さい窓２０３を覆
うように大きな電極パッド２０２をつくってある。窓２
０３は小さく半導体の活性領域は十分に広い。図２
（ｂ）のような半導体チップの周辺にのみ電極パッドを
配置したようなものでも、本発明を応用すると、内部の
電極を小さくし、活性領域を大きく保てる。図２の例で
は電極パッドの配列を格子状にしたが、格子状である必
要はまったくない。
極パッドの数が１６の電極パッド配置を示す。半導体チ
ップ２０１上の保護ガラスに開けた小さい窓２０３を覆
うように大きな電極パッド２０２をつくってある。窓２
０３は小さく半導体の活性領域は十分に広い。図２
（ｂ）のような半導体チップの周辺にのみ電極パッドを
配置したようなものでも、本発明を応用すると、内部の
電極を小さくし、活性領域を大きく保てる。図２の例で
は電極パッドの配列を格子状にしたが、格子状である必
要はまったくない。
【００１８】電極パッドの材料は接続方法により選択さ
れるが、銀ペーストなどで接続する場合は金がよい。フ
リップチップ実装を行う場合は接触の安定性を保つため
にバンプを付けることが多い。説明した電極パッドにバ
ンプを付けることはもちろん可能であり、フリップ実装
する場合にはバンプはあった方が好ましい。
れるが、銀ペーストなどで接続する場合は金がよい。フ
リップチップ実装を行う場合は接触の安定性を保つため
にバンプを付けることが多い。説明した電極パッドにバ
ンプを付けることはもちろん可能であり、フリップ実装
する場合にはバンプはあった方が好ましい。
【００１９】図３は本発明の実施例における半導体チッ
プを回路基板上にフリップチップ実装した半導体チップ
実装体の断面図である。半導体チップ３０１の表面の保
護ガラス３０３に開けた小さな窓で内部の電極３０２と
接合をとって大きな電極パッド３０４がある。回路基板
３０６上の電極３０５に銀ペースト３０７で電気的に接
続している。電極パッド３０４の表面並びに回路基板３
０６上の材料は金がよい。信頼性を得るために、半導体
チップ３０１と回路基板３０６の間の空間は封止樹脂で
埋めるとよい。
プを回路基板上にフリップチップ実装した半導体チップ
実装体の断面図である。半導体チップ３０１の表面の保
護ガラス３０３に開けた小さな窓で内部の電極３０２と
接合をとって大きな電極パッド３０４がある。回路基板
３０６上の電極３０５に銀ペースト３０７で電気的に接
続している。電極パッド３０４の表面並びに回路基板３
０６上の材料は金がよい。信頼性を得るために、半導体
チップ３０１と回路基板３０６の間の空間は封止樹脂で
埋めるとよい。
【００２０】銀ペースト３０７は他の導体ペーストであ
ってもよい。銀ペースト３０７は導電率が高く使いやす
い。半田で接続することも可能である。この場合は、電
極パッド３０４並びに回路基板３０６上の電極の表面は
銅にする。
ってもよい。銀ペースト３０７は導電率が高く使いやす
い。半田で接続することも可能である。この場合は、電
極パッド３０４並びに回路基板３０６上の電極の表面は
銅にする。
【００２１】図４は本発明の他の実施例における半導体
チップの電極パッドに金のバンプを付け、導体ペースト
で回路基板上の電極にフリップチップ実装した半導体チ
ップ実装体の断面図である。金バンプ４０１はワイアボ
ンドで作ることができる。もちろん、鍍金で作ることも
できる。４０２は銀ペースト等の導電ペーストである。
図３の例と同様に半導体チップと回路基板の間の空間
は封止樹脂で埋めると信頼性が向上する。
チップの電極パッドに金のバンプを付け、導体ペースト
で回路基板上の電極にフリップチップ実装した半導体チ
ップ実装体の断面図である。金バンプ４０１はワイアボ
ンドで作ることができる。もちろん、鍍金で作ることも
できる。４０２は銀ペースト等の導電ペーストである。
図３の例と同様に半導体チップと回路基板の間の空間
は封止樹脂で埋めると信頼性が向上する。
【００２２】
【発明の効果】本発明の半導体チップを用いれば、小さ
いチップでも多くの電極パッドを作ることが出来るばか
りでなく、回路基板との接続も細かい接続の必要性がな
く、信頼性の高い実装体を得ることができる。
いチップでも多くの電極パッドを作ることが出来るばか
りでなく、回路基板との接続も細かい接続の必要性がな
く、信頼性の高い実装体を得ることができる。
【図１】本発明の実施例における半導体チップの断面図
【図２】本発明の実施例における電極パッド構造と従来
の電極パッド構造の違いを示す図
の電極パッド構造の違いを示す図
【図３】本発明の実施例における半導体チップ実装体の
断面図
断面図
【図４】本発明の他の実施例における半導体チップ実装
体の断面図
体の断面図
１０１ Ｐ−シリコン １０２ 酸化膜 １０３ Ｐ−チャンネルストッパ １０４ ｎ+領域 １０５ ゲート酸化膜 １０６ ポリシリコンのゲート電極 １０７ 窒化シリコンガラスの絶縁膜 １０８ Ａｌ電極 １０９ 保護ガラス １１０ 電極パッド １１１ 小さい窓 １１２ 活性領域
Claims (15)
- 【請求項１】半導体チップ上の保護ガラスに開けた窓上
に、窓よりも大きく覆うように電極パッドを形成したこ
とを特徴とする半導体チップ。 - 【請求項２】電極パッドを半導体チップの周辺ばかりで
なく、内側にも設けたことを特徴とする請求項１に記載
の半導体チップ。 - 【請求項３】電極パッドを半導体チップの内側に格子状
に配列して設けたことを特徴とする請求項２に記載の半
導体チップ。 - 【請求項４】電極パッドの最外層が金であることを特徴
とする請求項１から３のいずれかに記載の半導体チッ
プ。 - 【請求項５】半導体チップ上の保護ガラスに開けた窓上
に、窓よりも大きく覆うように電極パッドを形成し、こ
のパッド上に金バンプを設けたことを特徴とするパッド
付き半導体チップ。 - 【請求項６】電極パッドが半導体チップの周辺ばかりで
なく、内側にも設け、このパッド上に金バンプを設けた
ことを特徴とする請求項５に記載のパッド付き半導体チ
ップ。 - 【請求項７】電極パッドが半導体チップの内側に格子状
に配列して設け、このパッド上に金バンプを設けたこと
を特徴とする請求項６に記載のパッド付き半導体チッ
プ。 - 【請求項８】半導体チップ上の保護ガラスに開けた窓上
に、窓よりも大きく覆うように電極パッドを形成し、こ
のパッド上に金バンプを設け、導体ペーストにて回路基
板上の電極に電気的に接続したことを特徴とする半導体
チップ実装体。 - 【請求項９】電極パッドが半導体チップの周辺ばかりで
なく、内側にも設け、このパッド上に金バンプを設け、
導体ペーストにて回路基板上の電極に電気的に接続した
ことを特徴とする請求項８に記載の半導体チップ実装
体。 - 【請求項１０】電極パッドが半導体チップの内側に格子
状に配列して設け、このパッド上に金バンプを設け、導
体ペーストにて回路基板上の電極に電気的に接続したこ
とを特徴とする請求項９に記載の半導体チップ実装体。 - 【請求項１１】半導体チップ上の保護ガラスに開けた窓
上に、窓よりも大きく覆うように最外層が金である電極
パッドを形成し、導体ペーストで回路基板上の電極に電
気的に接続したことを特徴とする半導体チップ実装体。 - 【請求項１２】最外層が金である電極パッドが半導体チ
ップの周辺ばかりでなく、内側にも設け、導体ペースト
で回路基板上の電極に電気的に接続したことを特徴とす
る請求項１１に記載の半導体チップ実装体。 - 【請求項１３】最外層が金である電極パッドが半導体チ
ップの内側に格子状に配列して設け、導体ペーストで回
路基板上の電極に電気的に接続したことを特徴とする請
求項１２に記載の半導体チップ実装体。 - 【請求項１４】導体ペーストが銀ペーストであることを
特徴とする請求項８から請求項１３のいずれかに記載の
半導体チップ実装体。 - 【請求項１５】封止樹脂を流し込んで信頼性を高めたこ
とを特徴とする請求項８から請求項１４のいずれかに記
載の半導体チップ実装体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4109472A JPH05304155A (ja) | 1992-04-28 | 1992-04-28 | 半導体チップと半導体チップ実装体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4109472A JPH05304155A (ja) | 1992-04-28 | 1992-04-28 | 半導体チップと半導体チップ実装体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05304155A true JPH05304155A (ja) | 1993-11-16 |
Family
ID=14511105
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4109472A Pending JPH05304155A (ja) | 1992-04-28 | 1992-04-28 | 半導体チップと半導体チップ実装体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05304155A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000200801A (ja) * | 1996-08-08 | 2000-07-18 | Yokogawa Electric Corp | 半導体集積回路及びその製造方法 |
-
1992
- 1992-04-28 JP JP4109472A patent/JPH05304155A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000200801A (ja) * | 1996-08-08 | 2000-07-18 | Yokogawa Electric Corp | 半導体集積回路及びその製造方法 |
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