JPH1098149A - Semiconductor package - Google Patents

Semiconductor package

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JPH1098149A
JPH1098149A JP8251124A JP25112496A JPH1098149A JP H1098149 A JPH1098149 A JP H1098149A JP 8251124 A JP8251124 A JP 8251124A JP 25112496 A JP25112496 A JP 25112496A JP H1098149 A JPH1098149 A JP H1098149A
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lead
semiconductor chip
outer ring
external connection
chip
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一裕 佐藤
Kenji Osawa
健治 大沢
Makoto Ito
伊藤  誠
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    • H10W72/552Materials of bond wires comprising metals or metalloids, e.g. silver
    • H10W72/5522Materials of bond wires comprising metals or metalloids, e.g. silver comprising gold [Au]

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  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パッケージ実装基板からのグランドライン又
は電源ラインをより安定したかたちで半導体チップの電
極パッドに接続することができる超多ピン構造の半導体
パッケージを提供する。 【解決手段】 チップ表面に複数の電極パッド3を有し
且つ導電性の外形リング1の内側に配置された半導体チ
ップ2と、チップ表面側に配置形成されたフィルム回路
5と、フィルム回路5上に形成された複数の外部接続端
子8と、電極パッド3と外部接続端子8とを電気的に接
続してなる第1のリード9と、グランド用又は電源用の
電極パッド3aと外形リング1とを電気的に接続してな
る第2のリード11と、グランド又は電源用の外部接続
端子8aと外形リング1とを電気的に接続してなる第3
のリード12と、チップ裏面と外形リング1とに導電性
接着層13a,13bを介して接合された導電性ステー
ジ14とを備える。
(57) [PROBLEMS] To provide a semiconductor package having a super multi-pin structure capable of more stably connecting a ground line or a power supply line from a package mounting substrate to an electrode pad of a semiconductor chip. SOLUTION: A semiconductor chip 2 having a plurality of electrode pads 3 on the chip surface and arranged inside a conductive outer ring 1, a film circuit 5 arranged and formed on the chip surface side, and a film circuit 5 on the chip surface side A plurality of external connection terminals 8, a first lead 9 electrically connecting the electrode pads 3 and the external connection terminals 8, an electrode pad 3a for ground or power supply, and the outer ring 1. A second lead 11 electrically connected to the outer ring 1 and an external connection terminal 8a for ground or power and the third lead 11 electrically connected to the outer ring 1.
And a conductive stage 14 joined to the chip back surface and the outer ring 1 via conductive adhesive layers 13a and 13b.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、新規なリードフレ
ームに半導体チップを接合して超多ピン構造とした半導
体パッケージに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor package having a super lead structure by joining a semiconductor chip to a novel lead frame.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、半田ボール等の外部接続端子を備
えた有機基板を介してプリント配線板等に実装できる半
導体パッケージとして図5に示すものがある。図5にお
いては、有機材料を用いた2乃至6層程度の多層有機配
線基板50に対し、その基板表面に半導体チップ51が
マウントされている。そしてこの半導体チップ51の電
極パッドと多層有機配線基板50の表面に形成された配
線膜52とが金線53等を用いたワイヤボンディングに
よって接続されている。
2. Description of the Related Art FIG. 5 shows a conventional semiconductor package that can be mounted on a printed wiring board or the like via an organic substrate having external connection terminals such as solder balls. In FIG. 5, a semiconductor chip 51 is mounted on the surface of a multi-layer organic wiring substrate 50 of about 2 to 6 layers using an organic material. The electrode pads of the semiconductor chip 51 and the wiring film 52 formed on the surface of the multilayer organic wiring substrate 50 are connected by wire bonding using gold wires 53 or the like.

【0003】多層有機配線基板50の裏面には、スルー
ホール54を介して表面の配線膜52と電気的に接続さ
れた半田ボール(外部接続端子)55が設けられてお
り、この半田ボール55がソルダーレジスト膜56の開
口より外部に臨んでいる。また、半導体チップ51は金
線53とともに封止樹脂57にて封止されている。
A solder ball (external connection terminal) 55 that is electrically connected to the wiring film 52 on the front surface through a through hole 54 is provided on the back surface of the multilayer organic wiring board 50. It faces outside from the opening of the solder resist film 56. The semiconductor chip 51 is sealed together with the gold wire 53 by a sealing resin 57.

【0004】上記構成からなる半導体パッケージ58で
は、裏面に形成されている半田ボール55をプリント配
線板59に接続するようにしている。また多層有機配線
基板50は、半田ボール55が多数格子状に配設されて
いることからボールグリッドアレイ(BGA)と称され
ることが多く、この多層有機配線基板50を用いた半導
体パッケージ58をBGAパッケージと称している。
[0004] In the semiconductor package 58 having the above structure, the solder balls 55 formed on the back surface are connected to the printed wiring board 59. Further, the multilayer organic wiring board 50 is often called a ball grid array (BGA) because a large number of solder balls 55 are arranged in a grid pattern. It is called a BGA package.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の半導体パッケージ58においては、ワイヤボンディン
グを行って半導体チップ51の電極パッドと多層有機配
線基板50の配線膜52とを接続しているため、配線ピ
ッチを縮小化するには限界があった。また、TCP(テ
ープ・キャリア・パッケージ)と称される半導体パッケ
ージの場合も、絶縁フィルム上に貼り付けた金属泊をエ
ッチングしてリードを形成するため、サイドエッチング
によるリード痩せ等の制約があって多ピンには限界があ
った。
However, in the above-mentioned conventional semiconductor package 58, since the electrode pads of the semiconductor chip 51 and the wiring film 52 of the multilayer organic wiring substrate 50 are connected by wire bonding, the wiring pitch is reduced. There was a limit to reducing the size of Also, in the case of a semiconductor package called TCP (tape carrier package), since the metal layer attached to the insulating film is etched to form the lead, there is a restriction such as thinning of the lead due to side etching. Multi-pin had limitations.

【0006】そこで本出願人は、新規なリードフレーム
構造体と半導体チップとを接合して超多ピン構造とした
半導体パッケージを既に提案している。図6は、超多ピ
ン構造の半導体パッケージの一例を示す側断面図であ
る。図6においては、外形リング61の内側に半導体チ
ップ62が配置されている。半導体チップ62の表面に
は、その周縁部にわたって複数の電極パッド63が形成
されている。また、そのパッド形成領域を除くチップ表
面の中央部には、接着層64を介してフィルム回路65
が載置固定されている。このフィルム回路65は、ベー
スとなる絶縁性フィルム66と、この絶縁性フィルム6
6内に形成されたリードパターン67とによって構成さ
れている。さらに、フィルム回路65上には、各リード
パターン67の終端に位置して外部接続端子(半田ボー
ル)68が設けられている。また、フィルム回路65か
らは、上記リードパターン7を延長したかたちでリード
69が延出しており、そのリード先端69aがチップ表
面の電極パッド63に接続されている。そして、半導体
チップ62・接着層64・フィルム回路65と外形リン
グ61との間には封止樹脂70が充填されている。
Therefore, the present applicant has already proposed a semiconductor package having a super multi-pin structure by joining a novel lead frame structure and a semiconductor chip. FIG. 6 is a side sectional view showing an example of a semiconductor package having a super multi-pin structure. In FIG. 6, a semiconductor chip 62 is arranged inside an outer ring 61. On the surface of the semiconductor chip 62, a plurality of electrode pads 63 are formed over the periphery thereof. A film circuit 65 is provided at the center of the chip surface excluding the pad formation region via an adhesive layer 64.
Is mounted and fixed. The film circuit 65 includes an insulating film 66 serving as a base and the insulating film 6.
6 and a lead pattern 67 formed in the inside. Further, on the film circuit 65, an external connection terminal (solder ball) 68 is provided at the end of each lead pattern 67. Further, a lead 69 extends from the film circuit 65 in a form in which the lead pattern 7 is extended, and a leading end 69a of the lead 69 is connected to the electrode pad 63 on the chip surface. The space between the semiconductor chip 62, the adhesive layer 64, the film circuit 65 and the outer ring 61 is filled with a sealing resin 70.

【0007】上記構成からなる半導体パッケージでは、
リード69を含むフィルム回路65のリードパターン6
7を、図示せぬ金属ベースを利用して電解メッキにより
形成し、さらにそのリードパターン67上に同じく電解
メッキにて外部接続端子69を形成することから、それ
までの限界を超えた多ピン構造が実現されている。ま
た、上記金属ベースの一部を外形リング61部分として
残し、この外形リング61にてパッケージ外形を構成し
ていることから、パッケージ外形と外部接続端子68と
の位置精度が保証され、これによってパッケージ実装時
のアライメントも容易に行えるようになっている。さら
に、パッケージサイズをチップサイズと同等レベルに留
めた、いわゆるCSP(チップサイズパッケージ)構造
も実現されている。
In the semiconductor package having the above configuration,
Lead pattern 6 of film circuit 65 including lead 69
7 is formed by electrolytic plating using a metal base (not shown), and external connection terminals 69 are also formed on the lead pattern 67 by electrolytic plating. Has been realized. In addition, since a part of the metal base is left as the outer ring 61 and the outer shape of the package is formed by the outer ring 61, the positional accuracy between the outer shape of the package and the external connection terminals 68 is ensured. Alignment during mounting can be easily performed. Further, a so-called CSP (chip size package) structure in which the package size is kept at the same level as the chip size has also been realized.

【0008】ところで、図6に示す半導体パッケージで
は、パッケージ実装用のプリント配線基板(以下、パッ
ケージ実装基板と称す)のグランド(GND)ライン又
は電源ラインを、所定の外部接続端子68からリードパ
ターン67を通して半導体チップ62の電極パッド63
に接続しているが、取り扱う信号によっては電源又はグ
ランドの電位が不安定になることがあり、その改善が望
まれていた。
In the semiconductor package shown in FIG. 6, a ground (GND) line or a power supply line of a printed wiring board for mounting a package (hereinafter, referred to as a package mounting board) is connected from a predetermined external connection terminal 68 to a lead pattern 67. Through the electrode pads 63 of the semiconductor chip 62
However, depending on the signal to be handled, the potential of the power supply or the ground may be unstable, and improvement thereof has been desired.

【0009】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたもので、その目的とするところは、パッケージ実装
基板からのグランドライン又は電源ラインをより安定し
たかたちで半導体チップの電極パッドに接続することが
できる超多ピン構造の半導体パッケージを提供すること
にある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and has as its object to connect a ground line or a power supply line from a package mounting board to an electrode pad of a semiconductor chip in a more stable manner. It is an object of the present invention to provide a semiconductor package having a super multi-pin structure.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明に係る半導体パッ
ケージでは、チップ表面の周縁部に複数の電極パッドを
有し且つ導電性の外形リングの内側に配置された半導体
チップと、この半導体チップの表面側に配置形成された
フィルム回路と、このフィルム回路上に突出形成された
複数の外部接続端子と、半導体チップ上に形成された電
極パッドとフィルム回路上に形成された外部接続端子と
を電気的に接続してなる第1のリードと、半導体チップ
上に形成された複数の電極パッドのうち、グランド用又
は電源用の電極パッドと外形リングとを電気的に接続し
てなる第2のリードと、フィルム回路上に形成された複
数の外部接続端子のうち、グランド又は電源用の外部接
続端子と外形リングとを電気的に接続してなる第3のリ
ードと、半導体チップの裏面と外形リングとにそれぞれ
導電性接着層を介して接合された導電性ステージとを備
えた構成となっている。
In a semiconductor package according to the present invention, a semiconductor chip having a plurality of electrode pads on a peripheral portion of a chip surface and arranged inside a conductive outer ring is provided. The film circuit disposed on the front surface side, a plurality of external connection terminals protrudingly formed on the film circuit, the electrode pads formed on the semiconductor chip, and the external connection terminals formed on the film circuit are electrically connected. Lead, which is electrically connected, and a second lead, which is an electrical connection between the ground or power supply electrode pad and the outer ring of the plurality of electrode pads formed on the semiconductor chip. A third lead electrically connecting the external connection terminal for ground or power supply to the external ring among a plurality of external connection terminals formed on the film circuit; and a semiconductor chip. Respectively to the back surface and outer ring-flop via the conductive adhesive layer has a configuration in which a bonded conductive stage.

【0011】上記構成からなる半導体パッケージにおい
ては、グランド用又は電源用の電極パッドが、第2のリ
ード、外形リング及び導電性ステージを介してチップ裏
面に短絡した構造となり、またグランド用又は電源用の
外部接続端子が、第3のリード、外形リング及び導電性
ステージを介してチップ裏面に短絡した構造となる。こ
れにより、チップ裏面が共通のグランド又は電源とな
り、しかもチップ裏面につながる外形リングと導電性ス
テージとが同じ電位となるため、パッケージ実装基板か
らのグランドライン又は電源ラインをより安定したかた
ちで半導体チップの電極パッドに接続することが可能と
なる。
In the semiconductor package having the above structure, the ground or power supply electrode pad is short-circuited to the back surface of the chip via the second lead, the outer ring and the conductive stage. Is short-circuited to the back surface of the chip via the third lead, the outer ring and the conductive stage. As a result, the back surface of the chip serves as a common ground or power supply, and the outer ring connected to the back surface of the chip and the conductive stage have the same potential, so that the ground line or the power supply line from the package mounting substrate can be more stably formed. Can be connected to the electrode pad.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しつつ詳細に説明する。図1は本発明に係
る半導体パッケージの一実施形態を示す側断面図であ
り、図2はその平面図である。図1及び図2において
は、積層構造をなす外形リング1の内側に半導体チップ
2が配置されている。半導体チップ2の表面(図中上
面)には、その周縁部にわたって複数の電極パッド3が
形成されている。また、そのパッド形成領域を除くチッ
プ表面の中央部には、接着シート等からなる接着層4を
介してフィルム回路5が載置固定されている。このフィ
ルム回路5は、ベースとなる絶縁性フィルム6と、この
絶縁性フィルム6内に形成されたリードパターン7とに
よって構成されている。さらに、フィルム回路5上に
は、上記リードパターン7の各々の終端に位置して小孔
が設けられ、この小孔を介して外部接続端子8が突出形
成されている。なお、上述した接着層4は適度な弾性を
有しており、これによって部品同士を接着する以外に
も、半導体チップ2のパッド形成領域の内側に存在する
素子形成領域を保護する緩衝材としての役目も兼ねてい
る。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a side sectional view showing an embodiment of a semiconductor package according to the present invention, and FIG. 2 is a plan view thereof. 1 and 2, a semiconductor chip 2 is arranged inside an outer ring 1 having a laminated structure. A plurality of electrode pads 3 are formed on the surface (upper surface in the figure) of the semiconductor chip 2 over the periphery thereof. A film circuit 5 is mounted and fixed at the center of the chip surface excluding the pad formation region via an adhesive layer 4 made of an adhesive sheet or the like. The film circuit 5 includes an insulating film 6 serving as a base and a lead pattern 7 formed in the insulating film 6. Further, a small hole is provided on the film circuit 5 at the end of each of the lead patterns 7, and an external connection terminal 8 protrudes through the small hole. The above-mentioned adhesive layer 4 has an appropriate elasticity, and thus, besides bonding the components to each other, the adhesive layer 4 also serves as a cushioning material for protecting the element formation region existing inside the pad formation region of the semiconductor chip 2. It also has a role.

【0013】ここで、フィルム回路5のベースとなる絶
縁性フィルム6は、平面視略四角形をなすもので、その
4辺からは複数のリード(以下、第1のリード)9が延
出し、その4隅からは吊りリード10が延出している。
これに対して外形リング1からは、上記第1のリード9
と平行に第2のリード11及び第3のリード12が延出
している。このうち、第1のリード9は、半導体チップ
2上に形成された電極パッド3とフィルム回路5上に形
成された外部接続端子8とを電気的に接続すべく、絶縁
性フィルム6内のリードパターン7を延長したかたちで
フィルム外方に延出し、そのリード先端9aが半導体チ
ップ2の電極パッド3に接続されている。一方、第2の
リード11は、半導体チップ2上に形成された複数の電
極パッド3のうち、グランド用の電極パッド3aと外形
リング1とを電気的に接続すべく、外形リング1の内周
縁から絶縁フィルム6側に向けて延出し、そのリード先
端12aが上記グランド用の電極パッド3aに接続され
ている。さらに、第3のリード12は、フィルム回路5
上に形成された複数の外部接続端子8のうち、グランド
用の外部接続端子8aと外形リング1とを電気的に接続
すべく、絶縁フィルム6と外形リング1との間に架け渡
されている。
The insulating film 6 serving as a base of the film circuit 5 has a substantially rectangular shape in plan view, and a plurality of leads (hereinafter, referred to as first leads) 9 extend from four sides thereof. Suspended leads 10 extend from the four corners.
On the other hand, from the outer ring 1, the first lead 9
The second lead 11 and the third lead 12 extend in parallel to the first and second leads. Among them, the first lead 9 is a lead in the insulating film 6 for electrically connecting the electrode pad 3 formed on the semiconductor chip 2 and the external connection terminal 8 formed on the film circuit 5. The pattern 7 extends outward from the film in an extended manner, and the lead end 9 a of the lead 7 is connected to the electrode pad 3 of the semiconductor chip 2. On the other hand, the second lead 11 is provided on the inner peripheral edge of the outer ring 1 to electrically connect the ground electrode pad 3 a and the outer ring 1 among the plurality of electrode pads 3 formed on the semiconductor chip 2. , And extends toward the insulating film 6, and the lead end 12a is connected to the ground electrode pad 3a. Further, the third lead 12 is connected to the film circuit 5.
Of the plurality of external connection terminals 8 formed above, the external connection terminal 8a for grounding and the external ring 1 are bridged between the insulating film 6 and the external ring 1 so as to be electrically connected. .

【0014】これに加えて、外形リング1と半導体チッ
プ2の裏面には、それぞれ導電性接着層13a,13b
を介して導電性ステージ14が接合されている。導電性
接着層13a,13bは、導電性接着剤、導電ペース
ト、導電性接着テープ等によって形成されたものであ
る。一方、導電性ステージ14は、例えば銅、アルミニ
ウム等の導体材料からなるもので、図例では外形リング
1と半導体チップ2の段差に合わせて断面略凹状に形成
されている。そして、接合対象となる外形リング1と半
導体チップ2の双方に対しては、導電性ステージ14の
周縁上端面が導電性接着層13aを介して外形リング1
に接合され、導電性ステージ14の凹部底面が導電性接
着層13bを介して半導体チップ2の裏面に接合されて
いる。この導電性ステージ14は、外形リング1と半導
体チップ2の裏面とを電気的に接続する以外にも、半導
体パッケージ全体の強度を高める、いわゆる補強の役目
も兼ねている。
In addition, on the back surfaces of the outer ring 1 and the semiconductor chip 2, conductive adhesive layers 13a and 13b are provided, respectively.
The conductive stage 14 is joined via the. The conductive adhesive layers 13a and 13b are formed by a conductive adhesive, a conductive paste, a conductive adhesive tape, or the like. On the other hand, the conductive stage 14 is made of a conductive material such as copper, aluminum or the like, and has a substantially concave cross-section in accordance with the step between the outer ring 1 and the semiconductor chip 2 in the illustrated example. For both the outer ring 1 and the semiconductor chip 2 to be joined, the outer peripheral upper end surface of the conductive stage 14 is connected to the outer ring 1 via the conductive adhesive layer 13a.
The bottom surface of the concave portion of the conductive stage 14 is bonded to the back surface of the semiconductor chip 2 via the conductive adhesive layer 13b. The conductive stage 14 serves not only to electrically connect the outer ring 1 and the back surface of the semiconductor chip 2 but also to enhance the strength of the entire semiconductor package, that is, to function as reinforcement.

【0015】さらに、半導体チップ2の電極パッド3
(3a)と第1,第2のリード9,12との接続部周辺
領域(外形リング1・導電性ステージ14及び半導体チ
ップ2・接着層4・フィルム回路5に囲まれた領域)に
は、エポキシ樹脂又はシリコーン樹脂等の封止樹脂15
が充填されている。また導電性ステージ14の凹部底面
には、その周縁部に位置して適宜数の貫通孔14aが明
けられている。この貫通孔14aは、封止樹脂15の注
入時や半導体パッケージの実装時にガス抜き作用を奏
し、未充填による封止不良を防止したり、熱ストレスを
緩和するなどの役目を果たす。
Further, the electrode pads 3 of the semiconductor chip 2
In the area around the connection between (3a) and the first and second leads 9 and 12 (the area surrounded by the outer ring 1, the conductive stage 14, the semiconductor chip 2, the adhesive layer 4, and the film circuit 5), Sealing resin 15 such as epoxy resin or silicone resin
Is filled. An appropriate number of through holes 14a are formed in the bottom surface of the concave portion of the conductive stage 14 at the peripheral edge thereof. The through-holes 14a have a gas releasing function when the sealing resin 15 is injected or when the semiconductor package is mounted, and play a role of preventing sealing failure due to non-filling and reducing thermal stress.

【0016】続いて、本発明に係る半導体パッケージの
製造方法について説明する。先ず、図3(A)に示すよ
うに、三層構造の積層板からなる金属ベース16を用意
する。この金属ベース16は、厚さ150μm程度の銅
又は銅合金からなる基板(以下、銅基板という)17の
表面に、例えば蒸着によって厚さ4.5μm程度のアル
ミニウム膜18を形成し、さらに厚さ1〜2μm程度の
ニッケル膜19を形成したものである。
Next, a method of manufacturing a semiconductor package according to the present invention will be described. First, as shown in FIG. 3A, a metal base 16 composed of a laminated plate having a three-layer structure is prepared. This metal base 16 forms an aluminum film 18 having a thickness of about 4.5 μm on the surface of a substrate (hereinafter, referred to as a copper substrate) 17 made of copper or a copper alloy having a thickness of about 150 μm, for example, by vapor deposition. A nickel film 19 of about 1 to 2 μm is formed.

【0017】このうち、アルミニウム膜18は、その後
の工程で銅基板17をエッチングするときに金属ベース
16の表面側がエッチングされないようにするためのエ
ッチングストップ膜に相当するものである。これに対し
てニッケル膜19は、金属ベース16の面上にリード部
分(後述)を形成するための銅メッキの下地、つまりメ
ッキ下地膜に相当するものである。金属ベース16は、
それ自身がリードとならず、最終的には外形リング部分
を除いて切除されるものであるが、非常に微細なリード
を形成するにあたって必要不可欠なものである。
The aluminum film 18 corresponds to an etching stop film for preventing the surface of the metal base 16 from being etched when the copper substrate 17 is etched in a subsequent step. On the other hand, the nickel film 19 corresponds to a copper plating base for forming a lead portion (described later) on the surface of the metal base 16, that is, a nickel base film. The metal base 16 is
Although it does not become a lead itself and is eventually cut away except for the outer ring portion, it is indispensable for forming a very fine lead.

【0018】なお、金属ベース16としては、アルミニ
ウム膜18とニッケル膜19との間に、双方の密着性を
高めるべく、例えば厚さ0.5μm程度のクロム膜を密
着膜として形成するようにしてもよい。また、メッキ下
地膜としては、ニッケル膜19の代わりに銅の薄膜を形
成するようにしてもよい。
As the metal base 16, for example, a chromium film having a thickness of about 0.5 μm is formed as an adhesion film between the aluminum film 18 and the nickel film 19 in order to enhance the adhesion between them. Is also good. Further, as the plating base film, a copper thin film may be formed instead of the nickel film 19.

【0019】次に、図3(B)に示すように、金属ベー
ス16の表面、即ちニッケル膜19の表面に選択メッキ
法により銅からなるリード部分20a,20b,20c
をパターン形成する。このうち、リード部分20aは、
上記リードパターン7及び第1のリード9に相当する部
分で、半導体チップ2の電極パッド3に対応して四方に
延長されるように多数形成される。これに対してリード
部分20bは、上記第2のリード11に相当する部分
で、外形リング1の外形位置に相当する部分からベース
区画領域(後述)の中心に向けて形成される。さらにリ
ード部分20cは、上記第3のリード12に相当する部
分で、外形リング1の外形位置に相当する部分から上記
リード部分20aのパターニング領域内にかけて形成さ
れる。なお、図示はしないが、上述したリード部分20
a,20b,20cと同時に吊りリード10も選択メッ
キ法により形成される。
Next, as shown in FIG. 3B, the lead portions 20a, 20b, 20c made of copper are formed on the surface of the metal base 16, that is, the surface of the nickel film 19 by selective plating.
Is patterned. Of these, the lead portion 20a is
In a portion corresponding to the lead pattern 7 and the first lead 9, a large number are formed so as to extend in four directions corresponding to the electrode pads 3 of the semiconductor chip 2. On the other hand, the lead portion 20b is a portion corresponding to the second lead 11, and is formed from a portion corresponding to the outer shape position of the outer shape ring 1 toward the center of a base partition region (described later). Further, the lead portion 20c is a portion corresponding to the third lead 12, and is formed from the portion corresponding to the outer position of the outer ring 1 to the patterning region of the lead portion 20a. Although not shown, the lead portion 20 described above is used.
The suspension leads 10 are formed by selective plating at the same time as a, 20b, and 20c.

【0020】ここで上記選択メッキは、金属ベース16
の表面をレジストパターン等により選択的に覆い、この
レジストパターンをマスクとして電解メッキすることに
より行う。このように金属ベース16上に電解メッキ法
により銅を選択メッキすることにより、膜質が良好で且
つファインパターン化したリード部分20a,20b,
20cが得られる。
Here, the selective plating is performed on the metal base 16.
Is selectively covered with a resist pattern or the like, and electrolytic plating is performed using the resist pattern as a mask. By selectively plating copper on the metal base 16 by the electrolytic plating method in this manner, the lead portions 20a, 20b, and 20 having a good film quality and a fine pattern are formed.
20c is obtained.

【0021】次に、図3(C)に示すように、金属ベー
ス16の区画領域を規定するスリット21をエッチング
によって形成したのち、図3(D)に示すように、リー
ド部分20aの一部(第1のリード9となる部分)を除
いて、例えば厚さ40μm程度の絶縁フィルム6をパタ
ーン形成する。このとき、第3のリード12に相当する
リード部分20cの一部も絶縁フィルム6によって被覆
され、この時点で絶縁フィルム6をベースとしたフィル
ム回路5が得られる。次いで、図3(E)に示すよう
に、絶縁フィルム6によって被覆されたリード部分20
a,20cの終端に、その絶縁フィルム6をマスクとし
て、例えば半田ボールからなる外部接続端子8を形成す
る。この外部接続端子8は、絶縁フィルム6上に露出す
るリード部分20aの終端に、例えば、電解メッキ法に
よって銅又はニッケル、或いは金などの金属材料からな
る下地膜を形成したのち、その下地膜の上に電解メッキ
法によって錫−鉛合金の半田材料を積層し、その半田材
料をリフローしてボール状に成形することで得られる。
このとき、リード部分20cの終端にはグランド用の外
部接続端子8a(図2参照)が形成される。
Next, as shown in FIG. 3C, a slit 21 for defining the partition area of the metal base 16 is formed by etching, and then, as shown in FIG. Except for (the part to be the first lead 9), the insulating film 6 having a thickness of, for example, about 40 μm is formed by patterning. At this time, a part of the lead portion 20c corresponding to the third lead 12 is also covered with the insulating film 6, and at this time, the film circuit 5 based on the insulating film 6 is obtained. Next, as shown in FIG. 3E, the lead portion 20 covered with the insulating film 6 is formed.
External connection terminals 8 made of, for example, solder balls are formed at the ends of the terminals a and 20c using the insulating film 6 as a mask. The external connection terminal 8 is formed by forming a base film made of a metal material such as copper, nickel, or gold at the end of the lead portion 20a exposed on the insulating film 6 by, for example, an electrolytic plating method. It is obtained by laminating a tin-lead alloy solder material thereon by electrolytic plating, and reflowing the solder material to form a ball shape.
At this time, an external connection terminal 8a for ground (see FIG. 2) is formed at the end of the lead portion 20c.

【0022】続いて、図3(F)に示すように、外形リ
ング1となる部分を除いたかたちで、金属ベース16の
銅基板17を選択エッチングにより除去する。このエッ
チングに際しては、アルミニウム膜18がエッチングス
トッパーとして作用し、銅基板17のみが除去される。
次に、図3(G)に示すように、金属ベース16のアル
ミニウム膜18を選択エッチングにて除去し、さらにニ
ッケル膜19を選択エッチングにより除去して各リード
部分20a,20b,20cを独立させる。なお、図3
(G)の状態ではフィルム回路5が外形リング1と分離
したように表現されているが、実際には吊りリード10
(図2参照)によって一体に連結されている。次いで、
図3(H)に示すように、絶縁フィルム6から延出した
リード部分(第1のリード9に相当する部分)20aの
先端に、例えばスパッタ法又は蒸着法によってアルミニ
ウムからなるバンプ22aを形成し、これと同様に、他
のリード部分(第2のリード11に相当する部分)20
bの先端にもバンプ22bを形成する。この時点で半導
体チップを組付ける前のリードフレームが完成する。
Subsequently, as shown in FIG. 3 (F), the copper substrate 17 of the metal base 16 is removed by selective etching while excluding the portion serving as the outer ring 1. In this etching, the aluminum film 18 acts as an etching stopper, and only the copper substrate 17 is removed.
Next, as shown in FIG. 3 (G), the aluminum film 18 of the metal base 16 is removed by selective etching, and the nickel film 19 is further removed by selective etching to make each lead portion 20a, 20b, 20c independent. . Note that FIG.
In the state (G), the film circuit 5 is represented as being separated from the external ring 1, but actually, the suspension lead 10 is shown.
(See FIG. 2). Then
As shown in FIG. 3H, a bump 22a made of aluminum is formed at the tip of a lead portion (a portion corresponding to the first lead 9) 20a extending from the insulating film 6 by, for example, a sputtering method or a vapor deposition method. Similarly, another lead portion (a portion corresponding to the second lead 11) 20
A bump 22b is also formed at the tip of b. At this point, the lead frame before mounting the semiconductor chip is completed.

【0023】続いて、上記リードフレームに半導体チッ
プを組付ける際の製造手順について図4を参照しつつ説
明する。なお、図4においては、半導体チップの組付け
に直接関与しないリード部分20c(第3のリード1
2)を省略している。先ず、図4(A)に示すように、
フィルム基板5のリードパターン形成面側に接着層4を
介して半導体チップ2を位置決め固定する。このとき、
絶縁フィルム6から延出したリード部分20a、即ち第
1のリード9は、そのリード先端に形成されたバンプ2
2aが半導体チップ2上の電極パッド3に対向した状態
となる。また外形リング1から延出したリード部分20
b、即ち第2のリード11は、そのリード先端に形成さ
れたバンプ22bが、半導体チップ2上のグランド用の
電極パッド3aに対向した状態となる。次に、図4
(B)に示すように、第1のリード9の先端部をバンプ
22aを介して半導体チップ2の電極パッド3に、また
第2のリード11の先端部をバンプ22bを介して半導
体チップ2のグランド用の電極パッド3aに、それぞれ
シングルポイントボンディングによって接続する。
Next, a manufacturing procedure for assembling the semiconductor chip to the lead frame will be described with reference to FIG. In FIG. 4, a lead portion 20c (third lead 1) not directly involved in assembling the semiconductor chip is used.
2) is omitted. First, as shown in FIG.
The semiconductor chip 2 is positioned and fixed on the lead pattern forming surface side of the film substrate 5 via the adhesive layer 4. At this time,
The lead portion 20 a extending from the insulating film 6, that is, the first lead 9, is connected to the bump 2 formed at the tip of the lead.
2 a faces the electrode pad 3 on the semiconductor chip 2. Also, a lead portion 20 extending from the outer ring 1
b, that is, the second lead 11 is in a state where the bump 22b formed at the tip of the lead faces the ground electrode pad 3a on the semiconductor chip 2. Next, FIG.
As shown in (B), the tip of the first lead 9 is connected to the electrode pad 3 of the semiconductor chip 2 via the bump 22a, and the tip of the second lead 11 is connected to the electrode pad 3 of the semiconductor chip 2 via the bump 22b. Each is connected to the ground electrode pad 3a by single point bonding.

【0024】次いで、図4(C)に示すように、外形リ
ング1と半導体チップ2の裏面とにそれぞれ導電性接着
層13a,13bを介して導電性ステージ14を接合し
たのち、図4(D)に示すように、外形リング1・導電
性ステージ14及び半導体チップ2・接着層4・フィル
ム回路5に囲まれた領域に、エポキシ樹脂又はシリコー
ン樹脂等の封止樹脂15をポッティングにより注入し、
これを硬化させることで各構成部品を一体化する。最後
は、図4(E)に示すように、外形リング1の外形位置
を境にして不要部分を切除することにより、図1に示し
た半導体パッケージが得られる。
Next, as shown in FIG. 4C, a conductive stage 14 is bonded to the outer ring 1 and the back surface of the semiconductor chip 2 via conductive adhesive layers 13a and 13b, respectively. As shown in ()), a sealing resin 15 such as an epoxy resin or a silicone resin is injected by potting into a region surrounded by the outer ring 1, the conductive stage 14, the semiconductor chip 2, the adhesive layer 4, and the film circuit 5,
By curing this, each component is integrated. Lastly, as shown in FIG. 4E, unnecessary portions are cut off at the outer position of the outer ring 1 to obtain the semiconductor package shown in FIG.

【0025】このように本実施形態の半導体パッケージ
においては、グランド用の電極パッド3aが第2のリー
ド11、外形リング1及び導電性ステージ14を介して
チップ裏面に短絡した構造となり、またグランド用の外
部接続端子8aも第3のリード12、外形リング1及び
導電性ステージ14を介してチップ裏面に短絡した構造
となる。これにより、チップ裏面が共通のグランドとな
り、しかもチップ裏面につながる外形リング1と導電性
ステージ14とが同じ電位となるため、パッケージ実装
基板からのグランドライン又は電源ラインをより安定し
たかたちで半導体チップ2の電極パッド3aに接続する
ことが可能となる。
As described above, the semiconductor package of this embodiment has a structure in which the ground electrode pad 3a is short-circuited to the back surface of the chip via the second lead 11, the outer ring 1, and the conductive stage 14. The external connection terminal 8a is also short-circuited to the back surface of the chip via the third lead 12, the outer ring 1, and the conductive stage 14. As a result, the back surface of the chip becomes a common ground, and furthermore, the outer ring 1 and the conductive stage 14 connected to the back surface of the chip have the same potential, so that the ground line or the power supply line from the package mounting substrate can be more stably formed. It becomes possible to connect to the two electrode pads 3a.

【0026】また、半導体チップ2の構造によっては、
チップ裏面側からチップ表面側(回路形成面側)にグラ
ンドを取り出すことができるので、回路設計上の自由度
も高まる。さらに、半導体チップ2に発生した熱がその
裏面から導電性ステージ14を介して効率良く外部に放
散されるようになるため、熱放散性にも優れたものとな
る。
Further, depending on the structure of the semiconductor chip 2,
Since the ground can be taken out from the chip back side to the chip front side (circuit formation side), the degree of freedom in circuit design is increased. Further, the heat generated in the semiconductor chip 2 is efficiently radiated from the rear surface to the outside via the conductive stage 14, so that the heat dissipation is also excellent.

【0027】なお、上記実施形態においては、グランド
用の電極パッド3a及び外部接続端子8aを、第2のリ
ード11及び第3のリード12を介してそれぞれ外形リ
ング1に電気的に接続するようにしたが、本発明はこれ
に限らず、グランド用に代えて電源用の電極パッド及び
外部接続端子を外形リングに電気的に接続するようにし
ても同様の効果が得られる。また、上記実施形態におい
ては、半導体チップ2の内側に外部接続端子8が存在す
るファンインタイプの半導体パッケージを例示したが、
それと反対に、半導体チップの外側に外部接続端子が存
在するファンアウトタイプの半導体パッケージにも同様
に適用することができる。
In the above embodiment, the ground electrode pad 3a and the external connection terminal 8a are electrically connected to the outer ring 1 via the second lead 11 and the third lead 12, respectively. However, the present invention is not limited to this, and the same effect can be obtained by electrically connecting the power supply electrode pad and the external connection terminal to the outer ring instead of the ground. Further, in the above-described embodiment, the fan-in type semiconductor package in which the external connection terminal 8 exists inside the semiconductor chip 2 is illustrated.
Conversely, the present invention can be similarly applied to a fan-out type semiconductor package in which external connection terminals exist outside the semiconductor chip.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、グ
ランド用又は電源用の電極パッドを第2のリードを介し
て外形リングに電気的に接続するとともに、グランド用
又は電源用の外部接続端子を第3のリードを介して外形
リングに電気的に接続し、且つ半導体チップの裏面と外
形リングとにそれぞれ導電性接着層を介して導電性ステ
ージを接合した構成となっているため、パッケージ実装
基板からのグランドライン又は電源ラインをより安定し
たかたちで半導体チップの電極パッドに接続することが
可能となる。これにより、パッケージ内におけるグラン
ド又は電源の電位変動が小さくなるため、電気特性に優
れた超多ピン構造の半導体パッケージを提供することが
可能となる。
As described above, according to the present invention, the ground or power supply electrode pad is electrically connected to the outer ring via the second lead, and the ground or power supply external connection is provided. Since the terminal is electrically connected to the outer ring via the third lead, and the conductive stage is bonded to the back surface of the semiconductor chip and the outer ring via a conductive adhesive layer, respectively, the package The ground line or the power supply line from the mounting substrate can be connected to the electrode pads of the semiconductor chip in a more stable manner. As a result, the fluctuation in the potential of the ground or the power supply in the package is reduced, so that it is possible to provide a semiconductor package having a super multi-pin structure having excellent electrical characteristics.

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

【図1】本発明に係る半導体パッケージの一実施形態を
示す側断面図である。
FIG. 1 is a side sectional view showing one embodiment of a semiconductor package according to the present invention.

【図2】本発明に係る半導体パッケージの一実施形態を
示す平面図である。
FIG. 2 is a plan view showing one embodiment of a semiconductor package according to the present invention.

【図3】実施形態におけるリードフレームの製造工程図
である。
FIG. 3 is a manufacturing process diagram of the lead frame in the embodiment.

【図4】実施形態における半導体パッケージの製造工程
図である。
FIG. 4 is a manufacturing process diagram of the semiconductor package in the embodiment.

【図5】従来のBGAパッケージを示す側断面図であ
る。
FIG. 5 is a side sectional view showing a conventional BGA package.

【図6】超多ピン構造の半導体パッケージの一例を示す
側断面図である。
FIG. 6 is a side sectional view showing an example of a semiconductor package having a super multi-pin structure.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 外形リング 2 半導体チップ 3 電極パッ
ド 5 フィルム回路 9 外部接続端子 9 第1の
リード 11 第2のリード 12 第3のリード 13a,13b 導電性接着層 14 導電性ステー
Reference Signs List 1 outer ring 2 semiconductor chip 3 electrode pad 5 film circuit 9 external connection terminal 9 first lead 11 second lead 12 third lead 13a, 13b conductive adhesive layer 14 conductive stage

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 チップ表面の周縁部に複数の電極パッド
を有し且つ導電性の外形リングの内側に配置された半導
体チップと、 前記半導体チップの表面側に配置形成されたフィルム回
路と、 前記フィルム回路上に突出形成された複数の外部接続端
子と、 前記半導体チップ上に形成された電極パッドと前記フィ
ルム回路上に形成された外部接続端子とを電気的に接続
してなる第1のリードと、 前記半導体チップ上に形成された複数の電極パッドのう
ち、グランド用又は電源用の電極パッドと前記外形リン
グとを電気的に接続してなる第2のリードと、 前記フィルム回路上に形成された複数の外部接続端子の
うち、グランド又は電源用の外部接続端子と前記外形リ
ングとを電気的に接続してなる第3のリードと、 前記半導体チップの裏面と前記外形リングとにそれぞれ
導電性接着層を介して接合された導電性ステージとを備
えたことを特徴とする半導体パッケージ。
1. A semiconductor chip having a plurality of electrode pads on a peripheral portion of a chip surface and arranged inside a conductive outer ring; a film circuit arranged and formed on a surface side of the semiconductor chip; A plurality of external connection terminals protrudingly formed on the film circuit, and a first lead electrically connecting the electrode pads formed on the semiconductor chip to the external connection terminals formed on the film circuit A second lead formed by electrically connecting a grounding or power supply electrode pad and the outer ring among a plurality of electrode pads formed on the semiconductor chip; and forming a second lead on the film circuit. A third lead electrically connecting the external connection terminal for ground or power supply and the external ring among the plurality of external connection terminals, and a back surface of the semiconductor chip and the external lead. A semiconductor package, comprising: a shaped ring; and conductive stages each bonded via a conductive adhesive layer.
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CN113223972A (en) * 2020-01-29 2021-08-06 意法半导体股份有限公司 Method for manufacturing semiconductor product, apparatus and test method

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