JPH08264678A - 樹脂封止型半導体装置 - Google Patents

樹脂封止型半導体装置

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JPH08264678A
JPH08264678A JP7068124A JP6812495A JPH08264678A JP H08264678 A JPH08264678 A JP H08264678A JP 7068124 A JP7068124 A JP 7068124A JP 6812495 A JP6812495 A JP 6812495A JP H08264678 A JPH08264678 A JP H08264678A
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 半導体チップ1の回路形成面と半導体チッ1
プより面積の小さいプリント基板2の配線形成面の裏面
とが接着剤6により接合され、且つ、プリント基板1の
配線形成面の、ワイヤー5と接続する領域及びボール状
電極4が設けられる領域を除き、フッ素系等の保護用樹
脂7からなる保護膜が形成され、半導体チップ1の外周
部に形成された電極とプリント基板2に形成された配線
とがワイヤ−5により電気的に接続され、且つ、ワイヤ
ー5をエポキシ系の保護用樹脂3が形成され、且つ、プ
リント基板2の配線形成面に配線と電気的に接続された
ボール状電極4を設る。 【効果】 ワイヤーのループを従来より低くすることが
でき、また、プリント基板の厚さ又はワイヤーを保護す
る保護用樹脂の厚さの内、薄いほうの厚さ分だけ従来よ
り薄型にすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、プリント基板にボール
状の外部端子を設けた樹脂封止型半導体装置に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】図3(a)に従来のプリント基板にボー
ル状の外部端子を設けた樹脂封止型半導体装置(BAL
L GRID ARRAY、以下「BGA」とする。)
の表面図、同(b)に同BGAの断面図を示し、図4は
図3(b)の一部拡大図である。
【0003】尚、図3及び図4において、1は半導体チ
ップ、2はプリント基板、3は半導体チップ表面及び金
又はアルミニウムを主成分とした極細のワイヤー5を保
護する保護用樹脂、4は鉛、錫等の合金によるボール状
電極、6は半導体チップとプリント基板とを接合する接
着剤、8はスルーホールを示す。但し、ボール状電極4
及びワイヤー5はこれらに限定されるものではない。
【0004】従来のBGAは、図3及び図4に示すよう
に、半導体チップ1の回路形成面の外周部に形成された
電極とプリント基板2に形成された配線とをワイヤーに
てワイヤーボンディングし、プリント基板2の半導体チ
ップ1と接合された面と反対面において、プリント基板
2に形成された配線と電気的に接続されたボール状電極
を形成する。また、プリント基板2に設けられたスルー
ホール8にて、プリント基板の両面の導通を確保してい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の従来技
術においては、比較的入出力信号数の少ない半導体装置
において、半導体チップの電極から全ての電極とも外周
方向にワイヤーにてプリント基板と電気的接続する際、
図4に示すように、ワイヤー5が半導体チップ1に接触
し、電気的短絡が生じないように、ループを形成する必
要があった。そのため、ループが形成されたワイヤー5
を封止するため樹脂封止型半導体装置の薄型化に制限が
あった。
【0006】また、プリント基板2の両面を電気的に接
続するためのスルーホール8を形成する領域を確保する
必要がある。
【0007】本発明は、スルーホールの形成が必要な
い、従来より薄型化が可能な樹脂封止型半導体装置を提
供することを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の本発明の
樹脂封止型半導体装置は、外周部に電極が形成された半
導体チップの回路形成面と該半導体チップより面積の小
さいプリント基板の配線形成面の裏面とが、上記半導体
チップに形成された電極が露出するように接合され、且
つ、上記半導体チップの外周部に形成された電極と上記
プリント基板に形成された配線とがボンディングにより
電気的に接続され、且つ、上記プリント基板の配線形成
面に該配線と電気的に接続されたボール状の電極を設け
たことを特徴とするものである。
【0009】また、請求項2記載の本発明の樹脂封止型
半導体装置は、上記半導体チップの回路形成面及び上記
ボンディングに用いられるワイヤ−を保護する保護膜と
してエポキシ樹脂を用い、且つ、プリント基板の、ボー
ル状電極が形成される領域及びワイヤーとの接続領域以
外の配線形成面を保護する保護膜としてフッ素系樹脂、
又はシリコーン系樹脂、又はフッ素系樹脂又はシリコー
ン系樹脂を含むエポキシ樹脂を用いることを特徴とす
る、請求項1記載の樹脂封止型半導体装置である。
【0010】更に、請求項3記載の本発明の樹脂封止型
半導体装置は、上記半導体チップと上記プリント基板と
の接合を熱可塑性の接着剤を用いることを特徴をする、
請求項1又は請求項2記載の樹脂封止型半導体装置であ
る。
【0011】
【作用】上記請求項1記載の構成により、ワイヤーはル
ープ高さが従来より低くても、半導体チップのエッジで
はなく、絶縁材料で形成されたプリント基板のエッジと
接触することになるため、ワイヤーのループを従来より
低くすることができ、また、プリント基板の厚さ又はワ
イヤーを保護する保護用樹脂の厚さの内、薄いほうの厚
さ分だけ従来より薄型にすることができる。
【0012】また、請求項2記載の構成により、半導体
チップ表面とワイヤーとの保護膜材料としてのエポキシ
樹脂と、プリント基板のワイヤーボンディング部及びボ
ール状電極形成部以外の配線形成面の保護膜材料として
のフッ素系樹脂、又はシリコーン系樹脂、又はフッ素系
樹脂又はシリコーン系樹脂を含むエポキシ樹脂とは互い
に撥水性を有するので、プリント基板に形成されたボー
ル状電極が設けられる領域及びワイヤーとプリント基板
2に形成された配線との接続領域に、ワイヤー及び半導
体チップ表面の保護用樹脂が流れ込むことを防ぐことが
できる。
【0013】更に、請求項3記載の構成により、半導体
チップ上にプリント基板を貼り付けた後、ワイヤーを接
続する際に不良が生じた場合、熱を加えることによっ
て、半導体チップからプリント基板を剥がすことがで
き、プリント基板のみを取り替えることができる。
【0014】
【実施例】以下、一実施例に基づいて本発明について詳
細に説明する。
【0015】図1(a)は本発明の一実施例のプリント
基板にボール状の外部端子を設けた樹脂封止型半導体装
置(以下「BGA」とする。)の表面図、同(b)に同
BGAの断面図、同(c)に同BGAの裏面図であり、
図2は図1(b)の一部拡大図である。尚、図1におけ
るA部は保護用樹脂3を剥がした状態を示している。
【0016】図1及び図2において、1は半導体チッ
プ、2はプリント基板、3は半導体チップ表面及び金又
はアルミニウムを主成分とした極細のワイヤー5を保護
する保護用樹脂、4は鉛、錫等の合金によるボール状電
極、6は半導体チップとプリント基板とを接合する接着
剤、7はプリント基板2に形成された配線を保護する保
護用樹脂を示す。尚、ボール状電極4及びワイヤー5は
これらに限定されるものではない。
【0017】本発明は、図1及び図2に示すように、半
導体チップ1の面積はプリント基板2の面積より大き
く、且つ、半導体チップ1の回路形成面とプリント基板
2の配線形成面と反対面とを接着剤6で接合し、且つ、
半導体チップ1の外周部に設けられた外部電極とプリン
ト基板2に形成された配線とをワイヤー5で電気的に接
続し、且つ、プリント基板2に形成された配線と電気的
に接続されたボール状電極4を設けたことを特徴とする
ものである。
【0018】以下に、本発明の一実施例の樹脂封止型半
導体装置の製造工程を説明する。
【0019】まず、予め配線パターンが形成されたプリ
ント基板2を用意し、配線パターン上の金又はアルミニ
ウムを主材料とした極細のワイヤー5が接続される領域
及び、鉛、錫等の合金からなるボール状電極4が形成さ
れる領域を除いた、プリント基板2の配線形成面に、保
護用樹脂8としてフッ素系樹脂若しくはシリコーン系樹
脂を直接印刷し、又は、フッ素系樹脂若しくはシリコー
ン系樹脂を少量加えたエポキシ樹脂を塗布する。これら
の保護用樹脂8は、後の工程で塗布させるエポキシ樹脂
に対して撥水性を有するので、プリント基板2に形成さ
れたボール状電極4が形成される領域及びプリント基板
2に形成された配線とワイヤー5との接続領域に、ワイ
ヤー及び半導体チップ表面の保護用樹脂3が流れ込むこ
とを防ぐことができる。
【0020】次に、半導体チップ1の回路形成面とプリ
ント基板2の配線形成面の裏面とを接合させるために、
熱可塑性の接着剤を塗布し、半導体チップ1とプリント
基板2とを接合させる。
【0021】次に、半導体チップ1の電極とプリント基
板2の電極とを金又はアルミニウムを主材料とした極細
のワイヤー5によってワイヤーボンディングする。その
後、プリント基板2と接合していない半導体チップ1の
回路形成面及びワイヤー5を保護するために保護用樹脂
3として、エポキシ系樹脂を塗布し、硬化させる。この
際、半導体チップ1に形成されているパッシベーション
膜(図示せず。)との接着性が良好であることから、半
導体チップ1の保護膜としてエポキシ樹脂を用いること
が望ましい。このため、フッ素系樹脂、シリコーン系樹
脂、若しくは、フッ素系樹脂又はシリコーン系樹脂を少
量加えたエポキシ樹脂とエポキシ樹脂との撥水性を利用
する場合、半導体チップ1の保護用樹脂3として、エポ
キシ樹脂が用いられる。
【0022】次に、プリント基板2の配線形成面のボー
ル状電極4を形成する領域にボール状電極材料を活性化
させるためのフラックスを塗布し、その後、鉛、錫等の
合金によるボールを所定の位置に搭載し、全体を180
℃〜230℃で加熱昇温し、ボール状電極4をプリント
基板2に取り付け、樹脂封止型半導体装置が完成する。
【0023】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、請求項1記
載の本発明を用いることにより、ワイヤーのループを従
来より低くすることができ、また、プリント基板の厚さ
又はワイヤーを保護する保護用樹脂の厚さの内、薄いほ
うの厚さ分だけ従来より薄型の樹脂封止型半導体装置を
提供することができる。
【0024】例えば、半導体チップサイズを10.0m
m×15.0mmの上に、短辺片側に25端子、対面の
短辺に25端子の計50個の電極を従来法にて、BAG
パッケージ実装した場合と本発明による実施例を比較し
た場合、従来のパッケージ外形寸法(幅W×長さD×高
さH)は、W=15.0mm、D=21.0mm、H=
2.2mmであるのに対して、本発明による実施例のパ
ッケージ外形寸法は、W=10.0mm、D=15.0
mm、H=1.5mmとなる。このように、従来技術に
比べて、マザーボード実装体積が約1/3となり、薄型
化、小型化ができるとともに、軽量化が図れる。
【0025】また、従来のようにスルホールを設ける必
要がなくなり、更に小型化が図れる。
【0026】また、請求項2記載の本発明を用いること
により、半導体チップ表面とワイヤーとの保護膜材料と
してのエポキシ樹脂と、プリント基板のワイヤーボンデ
ィング部及びボール状電極形成部以外の配線形成面の保
護膜材料としてのフッ素系樹脂、又はシリコーン系樹
脂、又はフッ素系樹脂又はシリコーン系樹脂を含むエポ
キシ樹脂とは互いに撥水性を有するので、プリント基板
に形成された、ボール状電極が形成される領域とワイヤ
ーとの接続領域とにワイヤ−及び半導体チップ表面の保
護用樹脂が流れ込み、ボール状電極がプリント基板に形
成された配線と電気的接続できなくなることを防ぐこと
ができる。
【0027】更に、請求項3記載の本発明を用いること
により、半導体チップ上にプリント基板を貼り付けた
後、ワイヤーを接続する際に生じた不良をプリント基板
を貼り替えることにより、半導体チップを破棄すること
なく、再利用が可能となり、不良発生時の損失を小さく
することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は本発明の一実施例のプリント基板にボ
ール状の外部端子を設けた樹脂封止型半導体装置の表面
図、同(b)に同樹脂封止型半導体装置の断面図、同
(c)に同樹脂封止型半導体装置の裏面図である。
【図2】図1(b)の一部拡大図である。
【図3】(a)は従来のプリント基板にボール状の外部
端子を設けた樹脂封止型半導体装置の表面図であり、同
(b)は同樹脂封止型半導体装置の断面図である。
【図4】図3(b)の一部拡大図である。
【符号の説明】
1 半導体チップ 2 プリント基板 3 半導体チップ表面及びワイヤーを保護する保護用樹
脂 4 ボール状電極 5 ワイヤー 6 半導体チップとプリント基板とを接合する接着剤 7 プリント基板に形された配線を保護する保護用樹脂

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外周部に電極が形成された半導体チップ
    の回路形成面と該半導体チップより面積の小さいプリン
    ト基板の配線形成面の裏面とが、上記半導体チップに形
    成された電極が露出するように接合され、 且つ、上記半導体チップの外周部に形成された電極と上
    記プリント基板に形成された配線とがボンディングによ
    り電気的に接続され、 且つ、上記プリント基板の配線形成面に該配線と電気的
    に接続されたボール状の電極を設けたことを特徴とする
    樹脂封止型半導体装置。
  2. 【請求項2】 上記半導体チップの回路形成面及び上記
    ボンディングに用いられるワイヤ−を保護する保護膜と
    してエポキシ樹脂を用い、 且つ、プリント基板の、ボール状電極が形成される領域
    及びワイヤーとの接続領域以外の配線形成面を保護する
    保護膜としてフッ素系樹脂、又はシリコーン系樹脂、又
    はフッ素系樹脂又はシリコーン系樹脂を含むエポキシ樹
    脂を用いることを特徴とする、請求項1記載の樹脂封止
    型半導体装置。
  3. 【請求項3】 上記半導体チップと上記プリント基板と
    の接合を熱可塑性の接着剤を用いることを特徴をする、
    請求項1又は請求項2記載の樹脂封止型半導体装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007287927A (ja) * 2006-04-17 2007-11-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ic部品実装方法とダイボンディング装置及び電子部品

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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