JPH08288419A - 半導体装置およびその実装方法 - Google Patents

半導体装置およびその実装方法

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JPH08288419A
JPH08288419A JP7092291A JP9229195A JPH08288419A JP H08288419 A JPH08288419 A JP H08288419A JP 7092291 A JP7092291 A JP 7092291A JP 9229195 A JP9229195 A JP 9229195A JP H08288419 A JPH08288419 A JP H08288419A
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JP
Japan
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semiconductor device
substrate
solder
electrode pad
pad
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Application number
JP7092291A
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English (en)
Inventor
Akio Yoshida
明生 吉田
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Oki Electric Industry Co Ltd
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Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
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    • H05K3/3485Application of solder paste, slurry or powder
    • HELECTRICITY
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    • H10W90/751Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires
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  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 製造工程の簡素化を図ることができる半導体
装置およびその実装方法を提供すること。 【構成】 本発明は、基板2の一方の面に搭載される半
導体素子3と、基板2の他方の面にアレイ状に設けられ
半導体素子3と電気的に導通している電極パッド4とを
備える半導体装置1であり、親基板上の半導体装置1の
電極パッド4の並びに対応して設けられる接続用パッド
にソルダーペーストを塗布し、次に、電極パッド4と接
続用パッドとの位置を合わせる状態で電極パッド4と接
続用パッドとをソルダーペーストを介して接続し、その
後、加熱によって電極パッド4と接続用パッドとをソル
ダーペーストにより溶着する実装方法である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、所定の親基板上に面実
装される半導体装置およびその実装方法に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体装置を親基板上に面実装するため
のパッケージとしては、半導体装置を構成する基板の裏
面に複数のはんだボールをアレイ状に配置してこのはん
だボールを介した実装を行うボールグリッドアレイ型が
考えられている。
【0003】図3は、ボールグリッドアレイ型から成る
半導体装置1’を説明する断面図である。すなわち、こ
の半導体装置1’は、基板2上に搭載されるチップ状の
半導体素子3と、半導体素子3と基板2に設けられたス
ルーホール40とを導通するためのボンディングワイヤ
ー5と、半導体素子3およびボンディングワイヤー5を
封止するための封止樹脂6と、基板2の裏面側に設けら
れボンディングワイヤー5およびスルーホール40を介
して半導体素子3との電気的な導通を得ているはんだボ
ール4aとを備える構成となっている。
【0004】このようなボールグリッドアレイ型の半導
体装置1’を製造した後、親基板20上に実装するに
は、先ず、半導体素子3およびはんだボール4aが接続
されていない基板2を用意し、この基板2に半導体素子
3を搭載する。そして、半導体素子3と基板2のスルー
ホール40とをボンディングワイヤー5で接続し、封止
樹脂6で封止した後、基板2のはんだボール4aを接続
する位置にフラックス(図示せず)を塗布する。
【0005】次に、このフラックスを塗布した位置には
んだボール4aの位置合わせを行い、リフロー炉に投入
することでこのはんだボール4aを基板2の裏面に接続
する処理を行う。その後、親基板20に設けられた接続
用パッド上にフラックス(図示せず)またはクリームは
んだ23を塗布する。次に、半導体装置1’のはんだボ
ール4aと親基板20の接続用パッド21との位置を合
わせるようにしてフラックス(図示せず)またはクリー
ムはんだ23を介して半導体装置1’を親基板20上に
載置する。
【0006】そして、この状態でリフロー炉に投入し、
230℃、10秒程度のリフロー処理を行ってクリーム
はんだ23の溶融およびはんだボール4aの再溶融を行
い、これらを固化して親基板20上に半導体装置1’を
実装するようにする。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな半導体装置およびその実装方法には次のような問題
がある。すなわち、ボールグリッドアレイ型の半導体装
置では、基板の裏面に複数のはんだボールを接続する処
理が必要となり、その位置合わせや接続作業に非常に手
間がかかる。また、このボールグリッドアレイ型の半導
体装置を親基板上に実装する場合には、基板へはんだボ
ールを接続する際と、はんだボールと親基板の接続用パ
ッドとを接続する際との2回にわたりフラックスの塗布
またはフラックスの塗布とクリームはんだの塗布とが必
要で、しかも、各々においてリフロー処理を行う必要が
あり、実装工程の煩雑化を招いている。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような課
題を解決するために成された半導体装置およびその実装
方法である。すなわち、本発明の半導体装置は、基板の
一方の面に搭載される半導体素子と、半導体素子を搭載
していない基板の他方の面にアレイ状に設けられ半導体
素子と電気的に導通している電極パッドとを備えている
ものである。
【0009】また、本発明の半導体装置の実装方法は、
基板の一方の面に半導体素子が搭載され、半導体素子と
電気的に導通する電極パッドが基板の他方の面にアレイ
状に設けられた半導体装置を、所定の親基板上に実装す
る方法であり、先ず、親基板上の半導体装置の電極パッ
ドの並びに対応して設けられる接続用パッドにソルダー
ペーストを塗布し、次に、半導体装置の電極パッドと親
基板上の接続用パッドとの位置を合わせる状態で電極パ
ッドと接続用パッドとをソルダーペーストを介して接続
し、その後、ソルダーペーストを加熱して電極パッドと
接続用パッドとをソルダーペーストにより溶着する。
【0010】
【作用】本発明の半導体装置では、基板の一方の面に半
導体素子を搭載し、半導体素子を搭載していない基板の
他方の面に半導体素子と電気的に導通している電極パッ
ドをアレイ状に設けているため、親基板の接続用パッド
との接続を行うための電極パッドを基板の製造時すなわ
ち他の回路パターンの形成とともに設けておくことがで
きるようになる。
【0011】また、本発明の半導体装置の実装方法で
は、親基板上の半導体装置の電極パッドの並びに対応し
て設けられる接続用パッドにソルダーペーストを塗布し
た後、半導体装置の電極パッドと親基板上の接続用パッ
ドとの位置を合わせる状態で電極パッドと接続用パッド
とをソルダーペーストを介して接続している。これによ
り、半導体素子は基板に設けられた電極パッドからソル
ダーペーストを介して親基板の接続用パッドと導通する
状態となる。また、この状態でソルダーペーストを加熱
して電極パッドと接続用パッドとをソルダーペーストに
て溶着することで、半導体装置を親基板上に固定できる
ようになる。
【0012】
【実施例】以下に、本発明の半導体装置およびその実装
方法における実施例を図に基づいて説明する。先ず、図
1に基づいて本発明の半導体装置における実施例を説明
する。
【0013】図1は本発明における半導体装置の実施例
を説明する図であり、(a)は断面図、(b)は裏面図
である。この半導体装置1は、例えばガラスエポキシ材
から成る基板2の一方の面に搭載されるチップ状の半導
体素子3と、半導体素子3の搭載されていない基板2の
他方の面にアレイ状に設けられる電極パッド4と、基板
2の一方の面から他方の面への電気的な導通を得るスル
ーホール40と半導体素子3とを接続する例えば金製の
ボンディングワイヤー5と、半導体素子3およびボンデ
ィングワイヤー5を封止する封止樹脂6と、基板2の他
方の面の電極パッド4以外の部分に被着するソルダーレ
ジスト41とを備えている。
【0014】電極パッド4は基板2の他方の面にアレイ
状に配置され、その形状は例えば平面視略円形となって
いる。また、ソルダーレジスト41の厚さHは、電極パ
ッド4の厚さhより厚く、しかも電極パッド4の直径R
とほぼ等しく設けられている。例えば、電極パッド4の
直径Rが0.3mmの場合には、ソルダーレジスト41
の厚さHを0.2〜0.4mm程度に設定する。
【0015】電極パッド4は、基板2にスルーホール4
0や基板2の一方の面に設ける他の回路パターン(図示
せず)を製造する際に形成される。このため、通常のめ
っき処理やエッチング処理によって形成されることか
ら、特に複雑な位置合わせやリフロー処理を行うことな
く容易に設けることが可能となる。また、電極パッド4
の形状を平面視略円形にすることで、後の実装工程で使
用するはんだが溶融した際に略球状となり接続強度や電
気的特性の安定を図ることができる。
【0016】さらに、ソルダーレジスト41を先に説明
したような厚さに設けることで、電極パッド4に接続さ
れるはんだの幅と高さとの比を約1:1にすることがで
き、接続後の熱ストレス等による応力を緩和できる構造
となる。つまり、本実施例の半導体装置1では、基板2
の他方の面の電極パッド4以外の部分に被着するソルダ
ーレジスト41によって電極パッド4部分にはんだが埋
め込まれる状態となる。このはんだはソルダーレジスト
41によって支えられる状態となって塗布高さを高くで
きるようになる。このような高さに塗布できることで、
固着後のはんだを応力緩和材として使用することができ
るようになる。
【0017】次に、本発明の半導体装置1の実装方法を
図2に基づいて説明する。図2は実装方法を(a)〜
(d)の順に説明する断面図である。なお、図2におい
ては、本発明の特徴を分かりやすく説明するため、半導
体装置1の製造段階を(a)〜(b)に、半導体装置1
の実装段階を(c)〜(d)に示している。
【0018】先ず、図2(a)に示すように、基板2の
一方の面にチップ状の半導体素子3をはんだペーストや
接着剤(図示せず)等を用いて搭載し、この半導体素子
3と基板2の一方の面に設けられた回路パターン(図示
せず)とをボンディングワイヤー5によって配線する処
理を行う。この回路パターンは基板2のスルーホール4
0と導通しており、さらにこのスルーホール40と基板
2の他方の面に設けられた電極パッド4と導通する状態
となっている。先に説明したように、電極パッド4は基
板2の回路パターンとともに形成されているため、この
段階では既に基板2の他方の面に設けられている。
【0019】次に、図2(b)に示すように、基板2に
搭載した半導体素子3および半導体素子3と基板2の回
路パターンと配線したボンディングワイヤー5を封止樹
脂6により一体封止し、半導体装置1を完成させる。
【0020】次いで、図2(c)に示すように、半導体
装置1(図2(b)参照)を実装するための親基板20
の接続用パッド21上にクリームはんだ23を塗布する
処理を行う。この接続用パッド21は、半導体装置(図
2(b)参照)の電極パッド4と対応する位置に設けら
れており、接続用パッド21の周囲にはソルダーレジス
ト22が被着されている。
【0021】この親基板20に被着するソルダーレジス
ト22も、半導体装置1に設けたソルダーレジスト41
(図1(a)参照)と同様になるべく厚く(0.1mm
〜0.2mm程度)塗布する。これによって、メタルマ
スク等を用いて接続用パッド21上に塗布するクリーム
はんだ23の高さを高くすることが可能となる。
【0022】次に、図2(d)に示すように、親基板2
0の接続用パッド21と、半導体装置1の電極パッド4
とを位置合わせする状態で半導体装置1を親基板20上
に搭載する。これによって、半導体装置1の電極パッド
4と親基板20の接続用パッド21とがクリームはんだ
23を介して接続される状態となる。クリームはんだ2
3は半導体装置1のソルダーレジスト41と電極パッド
4とで構成される凹部に埋め込まれる状態となり、その
幅と高さとの比が約1:1となる。
【0023】この状態で、リフロー炉に投入し、約23
0℃で10秒程度のリフロー処理を施す。リフロー処理
によってクリームはんだ23は溶融した後、電極パッド
4と接続用パッド21との間で固着する状態となる。固
化後のはんだにおける幅と高さとの比は約1:1とな
り、半導体装置1の実装後に熱ストレス等による応力が
加わった場合であっても、半導体装置1と親基板20と
の間でこのはんだが応力緩和材として作用し、接続不良
等の発生を防止できるようになる。
【0024】このような実装方法では、半導体装置1を
親基板20上に搭載する際に、親基板20上にクリーム
はんだ23を1回塗布し、これを溶融させるためのリフ
ロー処理を1回行うだけでよい。つまり、従来に比べて
クリームはんだ23等の塗布処理やリフロー処理を少な
くすることができるようになる。
【0025】なお、本実施例では、基板2上に1つの半
導体素子3を搭載する例を説明したが、本発明はこれに
限定されず基板2上に複数の半導体素子3が搭載される
いわゆるマルチチップ型から成る半導体装置1およびそ
の実装方法であっても同様である。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体装
置およびその実装方法によれば次のような効果がある。
すなわち、本発明の半導体装置によれば、親基板との面
実装に必要な電極パッドを基板の回路パターンとともに
形成できるため、簡単に面実装型のパッケージを構成で
きるようになる。
【0027】また、本発明の半導体装置の実装方法によ
れば、フラックスやクリームはんだの塗布処理、リフロ
ー処理を少なくすることができ、実装工程の簡素化を図
ることが可能となる。これらによって、半導体装置の実
装におけるコストダウンを実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半導体装置を説明する図で、(a)は
断面図、(b)は裏面図である。
【図2】本発明の半導体装置の実装方法を(a)〜
(d)の順に説明する断面図である。
【図3】従来例を説明する断面図である。
【符号の説明】
1 半導体装置 2 基板 3 半導体素子 4 電極パッド 5 ボンディングワイヤー 6 封止樹脂 20 親基板 21 接続用パッド 22 ソルダーレジスト 23 クリームはんだ 41 ソルダーレジスト

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板の一方の面に搭載される半導体素子
    と、 前記半導体素子を搭載していない基板の他方の面にアレ
    イ状に設けられ該半導体素子と電気的に導通している電
    極パッドとを備えていることを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】 前記電極パッドは平面視略円形であるこ
    とを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
  3. 【請求項3】 前記基板の他方の面の前記電極パッド以
    外の部分には、ソルダーレジストが被着していることを
    特徴とする請求項1または請求項2記載の半導体装置。
  4. 【請求項4】 前記ソルダーレジストの厚さは、前記電
    極パッドの径とほぼ等しいことを特徴とする請求項3記
    載の半導体装置。
  5. 【請求項5】 基板の一方の面に半導体素子が搭載さ
    れ、該半導体素子と電気的に導通する電極パッドが該基
    板の他方の面にアレイ状に設けられた半導体装置を、所
    定の親基板上に実装する半導体装置の実装方法であっ
    て、 前記親基板上の前記半導体装置の電極パッドの並びに対
    応して設けられる接続用パッドにソルダーペーストを塗
    布する工程と、 前記半導体装置の電極パッドと前記親基板上の接続用パ
    ッドとの位置を合わせる状態で該電極パッドと該接続用
    パッドとを前記ソルダーペーストを介して接続する工程
    と、 前記ソルダーペーストを加熱して前記電極パッドと前記
    接続用パッドとを該ソルダーペーストにより溶着する工
    程とから成ることを特徴とする半導体装置の実装方法。
JP7092291A 1995-04-18 1995-04-18 半導体装置およびその実装方法 Pending JPH08288419A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002118204A (ja) * 1999-11-17 2002-04-19 Sumitomo Bakelite Co Ltd 半導体装置、並びに半導体搭載用基板及びその製造方法

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002118204A (ja) * 1999-11-17 2002-04-19 Sumitomo Bakelite Co Ltd 半導体装置、並びに半導体搭載用基板及びその製造方法

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