JPH04199663A - パッドグリッドアレイパッケージ - 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】 （産業上の利用分野） 本発明はパッドグリッドアレイパッケージに関する。

（従来の技術） パッドグリッドアレイパッケージはパッケージの外面に
設けたパッドを外部接続端子として実装する。

第５図はパッドグリッドアレイパッケージを用いた半導
体装置を基板に実装した状態の従来例を示す０図示した
パッドグリッドアレイパッケージはセラミック製のパッ
ケージ本体１０と、パッケージ本体１０の外面に設けた
パッド１２と、ヒートシンク１４とを有する。半導体チ
ップ１６はヒートシンク１４に接合され、リッド１８で
封止される。

第６図は上記パッドグリッドアレイパッケージの平面図
を示す、パッケージ本体１０には半導体チップ１６を収
容する収納凹部２２をとり囲むように導体パターンが表
面に形成された導体バターン層２４が設けられる。

（発明が解決しようとする課題） 上記半導体装置はパッド１２を介して実装基板２０に接
続されるが、半導体装置の実装方法としては、パッド部
分ではんだ付けする方法、半導体装置を実装基板に位置
決めして挟持しパッド部分を押圧した状態で圧装する方
法がある。

圧装によって半導体装置を実装する場合は確実に接続を
とるため１ビンあたり３００ｇ程度の押圧力を加えるが
、最近はパッケージが多ピン化していることから１個の
パッケージ全体でみると押圧力は数十ｋｇ程度にも達す
る。このように大きな押圧力がパッケージに加わる結果
、パッケージを実装した際にパッケージ本体にクラック
がはいるという問題が生じている。

これは、実装時の押圧力が薄厚に形成された導体パター
ン層２４に加わり、押圧力により生ずる応力に耐えきれ
ずにクランクが発生するものである。第６図に示すよう
に導体パターン層２４でも応力集中が生じやすいコーナ
一部でクラックが発生することが多い。

最近のパッドグリッドアレイパッケージは多ピン化にと
もなってパッケージサイズが大型化するとともにパッケ
ージが薄厚となっている。たとえば、パッケージの外形
サイズが４５＋ｎｍ、厚さ３ｍｍ程度のものが使用され
ている。このため、半導体チップを搭載する収納凹部２
２の面積が拡大し、導体パターン層にはよりクランクが
はいりやすい状況にある。

なお、半導体装置をはんだ付けによって実装する場合も
、実装基板に半導体装置を押圧してはんだ付けするから
、パッケージにクラックがはいるという上記と同様な問
題点がある。

本発明は上記問題点を解消すべくなされたものであり、
その目的とするところは、実装した際にパッケージにク
ラックを生じさせることなく確実に実装することのでき
るパッドグリッドアレイパッケージを提供するにある。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記目的を達成するため次の構成をそなえる。

すなわち、パッケージ本体を実装基板に対して押圧して
はんだ付けあるいは圧装することにより実装するパッド
グリッドアレイパッケージにおいて、前記パッケージ本
体に搭載する半導体チップと接続する導体パターンが形
成された導体パターン層の背面側に、導体パターンが形
成されたパターン面と略同範囲部分に空隙を形成すべく
、前記パッケージ本体の押圧面に凹部を形成したことを
特徴とする。

また、前記パッケージ本体の押圧面にヒートシンクが取
り付けられ、該ヒートシンクの半導体チップ取り付け面
と導体パターン層の背面との間に空隙が設けられたこと
を特徴とする。

（作用） 実装する際にパッケージ本体を押圧する押圧面に凹部を
形成し、導体パターン層の背面側に空隙を形成すること
によって、実装時の押圧力がじかに導体パターン層に作
用しない、これによって導体パターン層への応力集中が
緩和され、押圧力によってクラックが生じることを防止
する。

（実施例） 以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細
に説明する。

第１図は本発明に係るパッドグリッドアレイパッケージ
を用いた半導体装置を実装した状態を示す実施例である
。

本実施例のパッドグリッドアレイパッケージはパッケー
ジ本体１０と、パッド１２と、パッケージ本体１０に接
合したヒートシンク１４とを有する。パッケージ本体１
０には半導体チップと接続する導体パターンが露出面に
形成された導体パターン層２４が設けられる。導体パタ
ーンと前記パッド１２とは内部配線パターンによって接
続されている。

本実施例ではパッケージ本体１０の全面に半導体チップ
１６を接合するヒートシンク１４を設けているが、導体
パターン層２４の背面部分とヒートシンク１４との間に
空隙３０を設けることを特徴とする。導体パターン層２
４は図のように断面形状では半導体チップ１６の側面に
対向して舌片状に突出する。上記空隙３０はこの舌片状
に突出した導体パターン層２４の背面部分でヒートシン
ク１４と離間するように設けるものである。

第１図で示す実施例では導体パターン層２４の背面に凹
部３２を形成し、この凹部３２内にヒートシンク１４の
突部１４ａが収納されるよう構成した。

突部１４ａには半導体チップ１６が接合されて支持され
、半導体チップ１６と導体パターン層２４の導体パター
ンとがワイヤポンディングによって接続された後、リッ
ド１８によって封止される。

こうして得られた上記半導体装置を圧装して実装する際
にはヒートシンク１４を押圧した際に、パッケージ本体
１０を介してパッド１２部分で押圧力が作用し、パッド
１２部分に均等に押圧力が作用して好適な実装が可能と
なる。

従来のパッケージで圧装時にクラックがはいりやすい導
体パターン層２４については、導体パターン層２４とヒ
ートシンク１４との間に空隙３０を設けたことで直接的
に導体パターン層２４に押圧力が作用せず、クラックを
生じさせることがない。

第２図〜第４図はパッドグリッドアレイパッケージの他
の実施例を示す。

第２図に示す実施例は第１図に示す実施例と同様にヒー
トシンク１４と導体パターン層２４との間に空隙３０を
設けて実装時にパッケージを押圧する押圧力がじかに導
体パターン層２４に作用しないようにしたものである。

本実施例でも上記例と同様にヒートシンク１４を設けて
ヒートシンク１４で半導体チップ１６を支持するが、こ
の実施例ではヒートシンク１４とパッケージ本体１０と
の熱膨張係数の相違等を考慮してヒートシンク１４をパ
ッケージ本体１０の全面に設けずにパッケージ本体１０
の中央部に設置する。実装時にはヒートシンク１４を押
圧するから、パッケージ本体１０のパッド形成面の内周
位置よりもヒートシンク１４の外周位置が広範囲を押圧
するようにし、パッド１２にできるだけ均等に押圧力が
作用するようにする。

第３図はパッケージ本体１０にヒートシンクを取り付け
ずにパッケージ本体１０に半導体チップ１６を支持する
支持層３４を設けた例である。支持層３４の背面側には
凹部３２を設け、半導体装置を実装する際にパッケージ
本体１０を押圧したとき、パッド１２に均等に押圧力が
作用し、支持層３４および導体パターン層２４には押圧
力がじかに作用しないようにしている。

第４図に示す実施例は、ヒートシンクのかわりにセラミ
ックの底抜３６をパッケージ本体１０と一体に形成し、
底板３６に半導体チップ１６を接合して支持した例であ
る。底板３６と導体パターン層２４との間には上記例と
同様に空隙３０を設けている。この第３図、第４図の実
施例のパッドグリッドアレイパッケージによれば、底板
３６付きのセラミックパッケージとして同時焼成で形成
できるという利点がある。

上記各実施例に示したように、本発明に係るパッドグリ
ッドアレイパッケージは、実装時の抑圧力による応力が
もっとも集中して作用する導体パターン層の背面側に空
隙を設け、これによって押圧力が導体パターン層にじか
に作用しないようにするものである。したがって、空隙
の形成方法としては種々の方法が可能であり、空隙形成
範囲も適宜設定すればよい。また、製品によって導体パ
ターン層も単層、複数層等種々のものがあるから各製品
に応じて空隙形成範囲を設定する。

以上１本発明について好適な実施例を挙げて種々説明し
たが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、
発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得る
のはもちろんのことである。

（発明の効果） 本発明に係るパッドグリッドアレイパッケージによれば
、上述したように、実装時の押圧力が均等にパッドに作
用して確実な実装ができると共に、クラックが生じやす
い導体パターン層にじかに押圧力を作用させずに実装で
き、パッケージにクラックを生じさせずに好適に実装で
きる。また、これによってパッケージの大型化にも効果
的に対処することができる等の著効を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るパッドグリッドアレイパッケージ
を用いた半導体装置を実装した一実施例の断面図、第２
図〜第４図は他の実施例の断面図、第５図および第６図
はパッドグリッドアレイパッケージを用いた半導体装置
の従来例の断面図および平面図である。 １０・・・パッケージ本体、　１２・・・パッド、　　
１４・・・ピーｌ−シンク、　　１６・・・半導体チッ
プ、　　１８・・・リッド、　　２０・・・実装基板、
　２２・・・収納凹部、　２４・・・導体パターン層、
　３０・・・空隙、　３２・・・凹部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、パッケージ本体を実装基板に対して押圧してはんだ
   付けあるいは圧装することにより実装するパッドグリッ
   ドアレイパッケージにおいて、 前記パッケージ本体に搭載する半導体チッ プと接続する導体パターンが形成された導体パターン層
   の背面側に、導体パターンが形成されたパターン面と略
   同範囲部分に空隙を形成すべく、前記パッケージ本体の
   押圧面に凹部を形成したことを特徴とするパッドグリッ
   ドアレイパッケージ。 ２、パッケージ本体の押圧面にヒートシンクが取り付け
   られ、該ヒートシンクの半導体チップ取り付け面と導体
   パターン層の背面との間に空隙が設けられたことを特徴
   とする請求項１記載のパッドグリッドアレイパッケージ
   。