JPH0997860A - 半導体装置 - Google Patents
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- JPH0997860A JPH0997860A JP8117508A JP11750896A JPH0997860A JP H0997860 A JPH0997860 A JP H0997860A JP 8117508 A JP8117508 A JP 8117508A JP 11750896 A JP11750896 A JP 11750896A JP H0997860 A JPH0997860 A JP H0997860A
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Abstract
ても半導体チップを接着剤樹脂組成物を用いて直接樹脂
基板または樹脂絶縁膜に接着する構造で接着力を高めて
いるため剥離することがない半導体装置を提供。 【解決手段】 絶縁基板1上に半導体チップ8の各電極
を電気的に接続するための接続電極4と、この接続電極
と樹脂基板裏面に配置するハンダボール端子12を接続
するための電気的経路と、この電気的経路を保護するた
めの樹脂絶縁膜6と、半導体チップを接着剤を用いて樹
脂基板上に直接固着するための接続電極と電気的経路と
樹脂絶縁膜の開口部14を有する。
Description
関し、より詳しくは半導体チップを樹脂基板の上面に実
装し、この樹脂基板にマザーボードと接続するためのハ
ンダボール端子を備え、さらに半導体チップを樹脂封止
した構造を有するプラスチックボールグリッドアレイの
構造に関する。
ージに封止して使用する。この半導体パッケージの役割
は半導体チップ各電極とマザーボードとの電気的接続
と、半導体チップの保護と、半導体チップの放熱などで
ある。
チック・ボール・グリッド・アレイ(以下PBGAと記
載する)は樹脂基板上に半導体チップを実装し、マザー
ボードと接続するためのハンダボール端子を有し、さら
に半導体チップの周囲を樹脂で封止した構造をもつ。
と電気特性と実装歩留まりの点で他に比らべて有利な構
造を備えており、携帯型電話やポケットベルなどの携帯
型通信機器の分野で採用されている。
BGAについて説明する。図11は従来のPBGA13
の構造を示す断面図であり、図12は樹脂基板1上の銅
パターンを示す平面図である。
がほぼ四角形で、板厚が0.2mm程度の樹脂材料から
なる。樹脂基板1の材料としてはエポキシ樹脂やポリイ
ミド樹脂などの樹脂材料があげられるが、望ましくはガ
ラス繊維を含浸したエポキシ樹脂である。
18μm程度の銅箔層を設け、さらに複数のスルーホー
ル2を切削ドリルなどの穴あけ手段により設ける。スル
ーホール2の壁面を含む基板面を洗浄し、樹脂基板1の
全面に無電界メッキ処理およびび電界メッキ処理により
銅メッキ層を設ける。この銅メッキ層はスルーホール2
内まで施してある。
うす膜層を設ける樹脂基板1にエッチングマスクパター
ンとエッチング液を用てエッチング処理を行う。このエ
ッチング処理により、図7に示すように樹脂基板1おも
て面に半導体チップ8を固着するためのダイパターン3
を銅うす膜層として設ける。
プ8の各電極と電気的に接続するための接続電極4を銅
うす膜層として設ける。さらに樹脂基板1のおもて面に
半導体チップ8の電源系電極と電気的に接続するための
電源系接続電極4aを銅うす膜層として設ける。
4とスルーホール2を電気的に接続するための電気的経
路を、銅うす膜層として設ける。そのうえ樹脂基板1の
おもて面に電源系接続電極4aとスルーホール2を電気
的に接続するための電気的経路を銅うす膜層として設け
る。そのうえ樹脂基板1のおもて面に電源系接続電極4
aとダイパターン3を電気的に接続するための電気的経
路を、銅うす膜層として設ける。
ハンダボール端子12をハンダ付けするためのパッド電
極5を銅うす膜層として設ける。そのうえ樹脂基板1の
裏面にパッド電極5とスルーホール2を電気的に接続す
るための図示しない電気回路を銅うす膜層として設け
る。
脂基板1のおもて面と裏面に電気的経路を保護するため
の樹脂絶縁膜6を設ける。
央にほぼ四角形の開口部を有しており、ダイパターン3
と接続電極4と電源系接続電極4aは露出している。さ
らに樹脂基板1の裏面の樹脂絶縁膜6はパッド電極5と
同数の開口部を有しており、パッド電極5の部分は露出
している。この樹脂絶縁膜6の材料として望ましいのは
エポキシ樹脂である。
板7はおもて面にダイパターン3と接続電極4と電源系
接続電極4aと樹脂絶縁膜6を有している。さらに配線
基板7は裏面にパッド電極5と樹脂絶縁膜6を有してい
る。
ド電極5とをスルーホール2を介して電気的に接続す
る。さらに配線基板7は電源系接続電極4aと裏面のパ
ッド電極5とをスルーホール2を介して電気的に接続す
る。さらに配線基板7はダイパターン3と電源系接続電
極4aとを電気的に接続する。
脂絶縁膜6から露出しているそれぞれの銅うす膜層の表
面に、2μm〜5μm程度のNiメッキ層をもうけ、そ
の上層に0.5μm程度の導通性の優れる金(Au)メ
ッキ層を設ける。
の金(Au)メッキ層の上に樹脂組成物からなる接着剤
9を用いて固着してある。接着剤9の材料として望まし
いのはエポキシ樹脂である。さらに半導体チップ8の信
号系と電源系の各電極は接続電極4と接続ワイヤー10
で接続してある。この接続ワイヤー10の材料として望
ましいのは導通性の優れる金(Au)ワイヤーである。
ち、グランドまたは電源のいずれか一方は電源系接続電
極4aと接続ワイヤー10で接続してある。そのうえ半
導体チップ8の遮光と保護を行うために、半導体チップ
8と接続ワイヤー10は熱硬化性の封止樹脂11を用い
たトランスファーモールドにより樹脂封止してある。
ダボールを供給し、加熱炉で加熱することにより、ハン
ダボール端子12をハンダ付けしてある。このハンダボ
ール端子12は、図示しないマザーボード基板の配線パ
ターンと接続するために用いる。図示した従来のPBG
A13は以上説明したような構造を有する。
電極とハンダボール端子12とを接続ワイヤー10と配
線基板7を介して電気的に接続している。
源系電極のうち、グランドまたは電源のいずれか一方と
ダイパターン3とを接続ワイヤー10と配線基板7を介
して電気的に接続している。
性の接着剤を用いることによって、半導体チップ8本体
とダイパターン3とを電気的に接続することができる。
ハンダ融点以上に全体加熱することによって、ハンダボ
ール端子12を溶融してマザーボードの配線パターンと
電気的に接続している。このリフローハンダ付けの際に
PBGA13の各材料を積層した部分で発生する剥離が
問題となっている。
の半導体パッケージは、熱膨張係数や弾性率などの材料
特性が異なる種々の材料が積層された構造からなる。
リフローハンダ付けの際にPBGA13本体の温度が2
00℃以上に達すると、半導体チップ8下部と配線基板
7の間に剪断力が生じ、積層する材料間の密着力の弱い
界面で剥離が起きる。
ェノール樹脂を主成分とする接着剤樹脂組成物は被着体
表面の性質により接着強度が変化する。従来のPBGA
13では、接続電極4とパッド電極5の接続抵抗を減ら
すために金(Au)メッキ処理を行い、その表層に金
(Au)メッキ層を設けている。このとき同時にダイパ
ターン3表層に金(Au)メッキ層が形成される。
合は、金(Au)表面が不活性であるためとくに接着剤
9との接着強度が低下する。このため、従来のPBGA
13ではダイパターン3と接着剤9の界面で容易に剥離
が発生する。
ほとんどがエポキシ樹脂等の樹脂材料である。この樹脂
材料の水分を吸収透過しやすい性質のため、PBGA1
3はとくに高温多湿の条件下でなくとも容易に吸湿す
る。
チップ8下部で発生した剥離は、内部の水分がリフロー
ハンダ付けの際に前述の剥離箇所に吹き出すことで剥離
がさらに拡大する。
に微細な気泡がある場合も、リフローハンダ付け処理の
ときに前述と同様な現象が起きて、半導体チップ8下部
で剥離を発生する。
と金属材料を積層する箇所は、樹脂材料と金属材料の界
面に水分が溜まりやすくこの傾向はさらに拡大する。
線基板7がマザーボード側に膨れ、PBGA13内部の
電気的経路が断線するなどの故障が発生し、半導体装置
の信頼性を損なう致命的な問題がある。
て、半導体チップの剥離が無く、耐湿性に優れた半導体
装置を提供することである。
に、本発明の半導体装置においては、下記記載の構造を
採用する。
する半導体チップの各電極を接続するための接続電極
と、マザーボードと接続するためのハンダボール端子
と、この接続電極とハンダボール端子を接続するための
電気的経路と、電気的経路を保護するための樹脂絶縁膜
と、半導体チップを接着剤を用いて樹脂基板上に直接固
着すためのほぼ四角形で半導体チップより大きい接続電
極と電気的経路と樹脂絶縁膜の開口部を有することを特
徴とする。
する半導体チップの各電極を接続するための接続電極
と、マザーボードと接続するためのハンダボール端子
と、この接続電極とハンダボール端子を接続するための
電気的経路と、電気的経路を保護するための樹脂絶縁膜
と、半導体チップを導電性接着剤を用いて樹脂基板上に
直接固着すためのほぼ四角形で半導体チップより大きい
接続電極と電気的経路と樹脂絶縁膜の開口部を有し、半
導体チップ本体と電気的に接続するために半導体チップ
の電源系電極と接続する電源系接続電極を半導体チップ
下まで延長することを特徴とする。
する半導体チップの各電極を接続するための接続電極
と、マザーボードと接続するためのハンダボール端子
と、この接続電極とハンダボール端子を接続するための
電気的経路と、電気的経路を保護するための樹脂絶縁膜
と、半導体チップを導電性接着剤を用いて樹脂基板上に
直接固着すためのほぼ四角形で半導体チップより大きい
接続電極と電気的経路と樹脂絶縁膜の開口部を有し、半
導体チップ本体と電気的に接続するために半導体チップ
の周囲を取り囲むように電源系パターンを設け、電源系
パターンと半導体チップ本体を電気的に接続するために
電源系パターンの一部を半導体チップ下まで延長するこ
とを特徴とする。
する半導体チップの各電極を接続するための接続電極
と、マザーボードと接続するためのハンダボール端子
と、この接続電極とハンダボール端子を接続するための
電気的経路と、電気的経路を保護するための樹脂絶縁膜
と、半導体チップを導電性接着剤を用いて樹脂基板上に
直接固着すためのほぼ四角形で半導体チップより大きい
接続電極と電気的経路と樹脂絶縁膜の開口部を有し、半
導体チップ本体と電気的に接続するために半導体チップ
の周囲を取り囲むように電源系パターンを設け、電源系
パターンと半導体チップ本体を導電性接着剤を用いて電
気的に接続することを特徴とする。
する半導体チップの各電極を接続するための接続電極
と、マザーボードと接続するためのハンダボール端子
と、この接続電極とハンダボール端子を接続するための
電気的経路と、電気的経路を保護するための樹脂絶縁膜
と、半導体チップを導電性接着剤を用いて樹脂基板上に
直接固着すためのほぼ四角形で半導体チップより大きい
接続電極と電気的経路と樹脂絶縁膜の開口部と、この開
口部に半導体チップより発生する熱を樹脂基板の裏面に
導くための独立したサーマルビアホールと、サーマルビ
アホールによって導かれた熱をマザーボードに逃がすた
めの放熱用端子を有することを特徴とする。
する半導体チップの各電極を接続するための接続電極
と、マザーボードと接続するためのハンダボール端子
と、この接続電極とハンダボール端子を接続するための
電気的経路と、電気的経路を保護するための樹脂絶縁膜
と、半導体チップを導電性接着剤を用いて樹脂基板上に
直接固着すためのほぼ四角形で半導体チップより大きい
接続電極と電気的経路と樹脂絶縁膜の開口部と、この開
口部に半導体チップより発生する熱を樹脂基板の裏面に
導くための独立したサーマルビアホールと、サーマルビ
アホールによって導かれた熱をマザーボードに逃がすた
めの放熱用端子を有し、半導体チップ本体と電気的に接
続するために半導体チップの電源系電極と接続する電源
系接続電極を半導体チップ下まで延長することを特徴と
する。
する半導体チップの各電極を接続するための接続電極
と、マザーボードと接続するためのハンダボール端子
と、この接続電極とハンダボール端子を接続するための
電気的経路と、電気的経路を保護するための樹脂絶縁膜
と、半導体チップを導電性接着剤を用いて樹脂基板上に
直接固着すためのほぼ四角形で半導体チップより大きい
接続電極と電気的経路と樹脂絶縁膜の開口部と、この開
口部に半導体チップより発生する熱を樹脂基板の裏面に
導くための独立したサーマルビアホールと、サーマルビ
アホールによって導かれた熱をマザーボードに逃がすた
めの放熱用端子を有し、半導体チップ本体と電気的に接
続するために半導体チップの周囲を取り囲むように電源
系パターンを設け、電源系パターンと半導体チップ本体
を電気的に接続するために電源系パターンの一部を半導
体チップ下まで延長することを特徴とする。
する半導体チップの各電極を接続するための接続電極
と、マザーボードと接続するためのハンダボール端子
と、この接続電極とハンダボール端子を接続するための
電気的経路と、電気的経路を保護するための樹脂絶縁膜
と、半導体チップを導電性接着剤を用いて樹脂基板上に
直接固着すためのほぼ四角形で半導体チップより大きい
接続電極と電気的経路と樹脂絶縁膜の開口部と、この開
口部に半導体チップより発生する熱を樹脂基板の裏面に
導くための独立したサーマルビアホールと、サーマルビ
アホールによって導かれた熱をマザーボードに逃がすた
めの放熱用端子を有し、半導体チップ本体と電気的に接
続するために半導体チップの周囲を取り囲むように電源
系パターンを設け、電源系パターンと半導体チップ本体
を導電性接着剤を用いて電気的に接続することを特徴と
する。
する半導体チップの各電極を接続するための接続電極
と、マザーボードと接続するためのハンダボール端子
と、この接続電極とハンダボール端子を接続するための
電気的経路と、電気的経路を保護するための樹脂絶縁膜
と、半導体チップを接着剤を用いて樹脂基板上に設けた
樹脂絶縁膜に直接固着すためのほぼ四角形で半導体チッ
プより大きい接続電極と電気的経路の開口部を有するこ
とを特徴とする。
する半導体チップの各電極を接続するための接続電極
と、マザーボードと接続するためのハンダボール端子
と、この接続電極とハンダボール端子を接続するための
電気的経路と、電気的経路を保護するための樹脂絶縁膜
と、半導体チップを導電性接着剤を用いて樹脂基板上に
設けた樹脂絶縁膜に直接固着すためのほぼ四角形で半導
体チップより大きい接続電極と電気的経路の開口部を有
し、半導体チップ本体と電気的に接続するために半導体
チップの周囲を取り囲むように電源系パターンを設け、
電源系パターンと半導体チップ本体を導電性接着剤を用
いて電気的に接続することを特徴とする。
する半導体チップの各電極を接続するための接続電極
と、マザーボードと接続するためのハンダボール端子
と、この接続電極とハンダボール端子を接続するための
電気的経路と、電気的経路を保護するための樹脂絶縁膜
と、半導体チップを接着剤を用いて樹脂基板上に設けた
樹脂絶縁膜に直接固着すためのほぼ四角形で半導体チッ
プより大きい接続電極と電気的経路の開口部を有し、こ
の開口部に半導体チップより発生する熱を樹脂基板の裏
面に導くための独立したサーマルビアホールと、サーマ
ルビアホールによって導かれた熱をマザーボードに逃が
すための放熱用端子を有することを特徴とする。
する半導体チップの各電極を接続するための接続電極
と、マザーボードと接続するためのハンダボール端子
と、この接続電極とハンダボール端子を接続するための
電気的経路と、電気的経路を保護するための樹脂絶縁膜
と、半導体チップを導電性接着剤を用いて樹脂基板上に
設けた樹脂絶縁膜に直接固着すためのほぼ四角形で半導
体チップより大きい接続電極と電気的経路の開口部を有
し、この開口部に半導体チップより発生する熱を樹脂基
板の裏面に導くための独立したサーマルビアホールと、
サーマルビアホールによって導かれた熱をマザーボード
に逃がすための放熱用端子を有し、半導体チップ本体と
電気的に接続するために半導体チップの周囲を取り囲む
ように電源系パターンを設け、電源系パターンと半導体
チップ本体を導電性接着剤を用いて電気的に接続するこ
とを特徴とする。
的経路やダイパターンなどの銅うす膜層からなるパター
ンに開口部を設けている。したがって、本発明の半導体
装置は、この開口部で半導体チップを接着剤樹脂組成物
を用いて直接樹脂基板に固着することが可能な構造を有
する。
本発明の半導体装置は、樹脂を主成分とする接着剤と密
着性が非常に良好な樹脂基板との接着が可能になる。
のように加熱により半導体チップと配線基板間に剪断力
が生じても半導体チップを接着剤樹脂組成物を用いて直
接樹脂基板に接着することで接着力を高めているため、
剥離することがない。
金属うす膜層が積層されないため、前述のようにPBG
A内に吸湿した水分が半導体チップの下部に溜まること
がない。したがって、接着剤樹脂組成物と樹脂基板界面
に気泡が存在しても、気泡に水分が吹き出して剥離を生
じることがない。
ップの電源系電極と接続する電源系接続電極を半導体チ
ップ下まで延長する構造を有する。この延長した電源系
接続電極と半導体チップとを導電性の接着剤を用いて電
気的に接続して半導体チップ本体の電位を電源系と同じ
にすることにより、ノイズを低減することができる。
性の接着剤と延長した接続電極とハンダボール端子にい
たる電気的経路によりマザーボードに導き放熱すること
ができる。
を実装した配線基板上に半導体チップと一定の間隔を開
けて周囲を取り囲むように電源系パターンを有する。こ
の電源系パターンと半導体チップとを導電性の接着剤を
用いて電気的に接続して半導体チップ本体の電位を電源
系と同じにすることにより、ノイズを低減することがで
きる。
性の接着剤と電源系パターンとハンダボール端子にいた
る電気的経路により、マザーボードに導き放熱すること
ができる。
むように電源系パターンを設けているため、電源系電極
の配置が異なる半導体チップを実装する場合もパターン
を変更する必要がない。さらに、この電源系パターンと
複数のハンダボール端子を電気的に接続することで電源
系の電気的容量を容易に確保できる。
に電気的経路やダイパターンなどの銅うす膜層からなる
パターンの開口部にサーマルビアホールを有している。
このサーマルビアホールは壁面に熱伝導性の良好な銅メ
ッキ層を有する。さらにこのサーマルビアホールはパッ
ケージ裏面でハンダボールからなる放熱用端子を有して
いる。
に熱伝導性の良好な接着剤を用いて半導体チップを実装
することができ、半導体チップで発生した熱をマザーボ
ードに導き、効果的に放熱することができる。
前述のパターンの開口部で半導体チップを接着剤樹脂組
成物を用いて樹脂基板に設ける樹脂絶縁膜に固着する構
造を採用する。
とする接着性が非常に良好な樹脂絶縁膜との接着が可能
になる。
って、本発明の半導体装置は樹脂絶縁膜と密着性が非常
に良好な樹脂基板との積層が可能になる。
より半導体チップと配線基板間に剪断力が生じても、半
導体チップ下部が密着性の良好な材料を積層した構造の
ため剥離することがない。
金属うす膜層が積層されないため半導体パッケージ内に
吸湿した水分が半導体チップ下部に溜まることがない。
チップを表面の平滑性が良好な樹脂絶縁膜上に接着す
る。このため、接着剤組成物と樹脂基板との界面に気泡
が残りにくい。
導体装置を実施するための最良の形態における構造につ
いて説明する。図1は本発明の第1の実施形態における
半導体装置の構造を示す断面図である。また図2は本発
明の第1の実施形態における半導体装置の銅パターン構
造を示す平面図である。以下、図1と図2とを交互に参
照して実施形態を説明する。なお図1と図2において
は、従来技術と同一部材は同一符号を付している。
はほぼ四角形の平面状であり、板厚が0.2mm程度の
樹脂材料からなる。樹脂基板1の材料としてはエポキシ
樹脂やポリイミド樹脂等の樹脂材料があげられるが、望
ましくはガラス繊維を含浸したエポキシ樹脂である。
8μm程度の電気的経路を設けるための銅うす膜層を有
している。さらに樹脂基板1のおもて面と裏面の電気的
経路を接続するための複数のスルーホール2を、切削ド
リルなどの穴あけ手段により設ける。
的経路を接続するためにスルーホール2の壁面に銅メッ
キ層を設ける。この銅メッキ層は樹脂基板1の全面に施
してある。
層を有する樹脂基板1にエッチングマスクパターンとエ
ッチング液を用てエッチング処理を行う。このエッチン
グ処理により、図2に示したように樹脂基板1おもて面
に半導体チップ8を固着するためのほぼ四角形で半導体
チップ8の外形より1mm程度大きく開口部14を設け
る。
8の電源系電極と電気的に接続するための接続電極4を
銅うす膜層として設ける。
8の電源系電極のうち、グランドまたは電源のいずれか
と一方と電気的に接続するための電源系接続電極4aを
銅うす膜層として設ける。
aは、半導体チップ8と導電性接着剤9aを介して電気
的に接続するために、図1と図2に示すように半導体チ
ップ8下部まで延長する。
とスルーホール2を電気的に接続するための電気的経路
を銅うす膜層として設ける。そのうえ樹脂基板1おもて
面に電源系接続電極4aとスルーホール2を電気的に接
続するための電気的経路を銅うす膜層として設ける。
子12をハンダ付けするためのパッド電極5を銅うす膜
層として設ける。そのうえ樹脂基板1の裏面にパッド電
極5とスルーホール2を電気的に接続するための図示し
ない電気的経路を銅うす膜層として設ける。
脂基板1のおもて面と裏面に電気的経路を保護するため
の樹脂絶縁膜6を設ける。
の中央にほぼ四角形の開口部を有しており、接続電極4
と電源系接続電極4aは露出している。さらに樹脂基板
1の裏面の樹脂絶縁膜6はパッド電極5と同数の開口部
を有しており、パッド電極5の部分は露出している。こ
の樹脂絶縁膜6の材料として望ましいのはエポキシ樹脂
である。
面に開口部14と接続電極4と電源系接続電極4aと樹
脂絶縁膜6を有している。
と樹脂絶縁膜6を有している。また配線基板7は接続電
極4と裏面のパッド電極5とをスルーホール2を介して
電気的に接続する。
と裏面のパッド電極5とをスルーホール2を介して電気
的に接続する。
絶縁膜6から露出している各銅うす膜層の表面に、膜厚
2μm〜5μm程度のニッケルメッキ層を設け、その上
層に導通性の優れた膜厚0.5μm程度の金(Au)メ
ッキ層を設ける。このニッケルメッキ層と金(Au)メ
ッキ層により銅うす膜層の酸化が防止され、さらに良好
な電気的接続が得られる。
電性接着剤9aを用いて樹脂基板1に直接固着してあ
る。半導体チップ8を固着するために樹脂組成物からな
る接着剤9を用いても、本発明の目的である耐湿性の良
好な半導体装置が得られる。
場合は電源系接続電極4aは、半導体チップ8下部まで
延長する必要がない。
性接着剤9aを用いて、さらに電源系接続電極4aを半
導体チップ8の下部まで延長することで、良好な耐湿性
に加えて、ノイズが少なく熱放散性の良好な半導体装置
が得られる。したがって、半導体チップ8の固着には導
電性接着剤9aを用いることが望ましい。
と熱伝導性とを備えるフィラーを含有する樹脂組成物か
らなる。良好な導電性と熱伝導性を備えたフィラーとし
て金(Au)や銀や銅などの金属微粉末があげられる。
また主成分の樹脂としてはエポキシやフェノールやポリ
イミドやウレタンやアクリルなどがあげられる。このな
かで望ましい材料はエポキシ樹脂を主成分とし、銀微粉
末をフィラーとして含有する導電性接着剤である。
接続電極4とテープ・オートメーイティド・ボンディン
グ(TAB)接続やワイヤー接続などの方法で電気的に
接続することができる。接続の手段として望ましいのは
ワイヤーボンディング接続である。
ように、接続ワイヤー10で接続してある。接続ワイヤ
ー10の材料として望ましいのは導通性に優れた金(A
u)ワイヤーである。
ち、グランドまたは電源のいずれか一方を電源系接続電
極4aと前述の接続方法で接続することができる。本発
明の第1の実施形態では図1に示したように、接続ワイ
ヤー10で接続してある。
うために、半導体チップ8と接続ワイヤー10は熱硬化
性の封止樹脂11でトランスファーモールドにより樹脂
封止してある。
どの微粉末を含有した熱硬化性の樹脂組成物である。熱
硬化性の樹脂組成物としてはエポキシ樹脂やシリコン樹
脂があげられるが望ましくはエポキシ樹脂である。
ダボールを供給し、加熱炉で加熱することによりハンダ
ボール端子12を設ける。このハンダボール端子12
は、図示しないマザーボード基板の配線パターンと接続
するために用いる。またハンダボール端子12の材料と
して望ましいのは、鉛(Pb)と錫(Sn)の重量比が
6対4のハンダである。
PBGA13は、半導体チップ8のそれぞれの電極とハ
ンダボール端子12とを、接続ワイヤー10と配線基板
7を介して電気的に接続している。
半導体チップ8本体と電源系接続電極4aとを、導電性
接着剤9aを介して電気的に接続している。
態が従来技術のPBGAと構造上で異なる点は、樹脂基
板1上に銅うす膜層の開口部14を設けている点であ
る。したがって本発明の半導体装置は、この開口部14
で半導体チップ8を樹脂組成物からなる導電性接着剤9
aを用いて直接樹脂基板1に固着する構造を有する。
は、樹脂を主成分とする接着剤9と密着性が非常に良好
な樹脂基板1との接着が可能になっている。
する導電性接着剤9aを用いて、表面に金(Au)メッ
キ層を有する従来技術のダイパターン3上に、一辺10
mmの正方形の半導体チップ8を固着した場合の、20
0℃におけるダイシェアー強度を測定したところ17k
gfであった。
主成分とする導電性接着剤9aを用いて、ガラス繊維を
含浸したエポキシ樹脂からなる樹脂基板1上に、一辺が
10mmの正方形の半導体チップ8を固着する本発明の
場合、200℃におけるダイシェアー強度を測定したと
ころ41kgfであった。
体チップ8を樹脂組成物からなる導電性接着剤9aを用
いて直接樹脂基板1に固着することで接着力を高めてい
る。このため、前述のようにPBGA13の加熱により
半導体チップ8と配線基板7との間に剪断力が生じて
も、本発明の半導体装置では剥離することがない。
の間に金属うす膜層が積層されないため、前述のように
PBGA13内部に吸湿した水分が半導体チップ8下部
に溜まることがない。
界面に気泡が存在しても、本発明の半導体装置において
は気泡に水分が吹き出して剥離を生じることがない。
半導体装置は、半導体チップ8の電源系電極と接続する
電源系接続電極4aを半導体チップ8下まで延長する構
造を有する。
チップ8とを、導電性接着剤9aを用いて電気的に接続
して半導体チップ8本体の電位を電源系のグランドまた
は電源の電位と同じにすることで、ノイズを低減するこ
とができる。
電性接着剤9aと延長した電源系接続電極4aとハンダ
ボール端子に至る電気的な経路によりマザーボードに導
くことができる。
導体装置の構造を説明する。図3は本発明の第2の実施
形態における半導体装置の構造を示す断面図である。ま
た図4は本発明の第2の実施形態における半導体装置の
銅パターンを示す平面図である。以下図3と図4とを交
互に参照して説明する。なお図3と図4においては、従
来技術と同一部材は同一符号を付している。
面形状がほぼ四角形で板厚が0.2mm程度の樹脂材料
からなる。樹脂基板1の材料としてはエポキシ樹脂やポ
リイミド樹脂等の樹脂材料があげられるが、望ましくは
ガラス繊維を含浸したエポキシ樹脂である。
8μm程度の電気的経路を設けるための銅うす膜層を有
している。さらに樹脂基板1のおもて面と裏面の電気的
経路を接続するための複数のスルーホール2を切削ドリ
ルなどの穴あけ手段により設ける。
理と電界メッキ処理により銅メッキ層を設ける。この銅
メッキ層はスルーホール2内まで施してある。
うす膜層を設ける樹脂基板1にエッチングマスクパター
ンとエッチング液を用てエッチング処理を行う。このエ
ッチング処理により、図4に示すように樹脂基板1おも
て面に半導体チップ8を固着するための、ほぼ四角形で
半導体チップ8の外形寸法より1mm程度大きく銅うす
膜層の開口部14を設ける。
プ8の電源系電極のうち、グランドまたは電源のいずれ
か一方と電気的に接続するための電源系パターン3aと
電源系パターン3bを銅うす膜層として設ける。
を取り囲むように、開口部14の外にほぼ四角形に設け
る。また電源系パターン3bは電源系パターン3aを取
り囲むようにほぼ四角形に設ける。
系パターン3bはスルーホール2を有する。また、望ま
しくは電源系パターン3aは半導体チップ8と導電性接
着剤9aを介して電気的に接続するために、図3に示し
たように半導体チップ8の下部まで延長する。
プ8の各電極と電気的に接続するための接続電極4を銅
うす膜層として設ける。そのうえ樹脂基板1おもて面に
接続電極4とスルーホール2を電気的に接続するための
電気的経路を銅うす膜層として設ける。
子12をハンダ付けするためのパッド電極5を銅うす膜
層として設ける。そのうえ樹脂基板1の裏面にパッド電
極5とスルーホール2を電気的に接続するための図示し
ない電気的経路を銅うす膜層として設ける。
脂基板1のおもて面と裏面とに、電気的経路を保護する
ための樹脂絶縁膜6を設ける。
の中央部にほぼ四角形の開口部を有しており、電源系パ
ターン3aと電源系パターン3bと接続電極4は露出し
ている。さらに樹脂基板1の裏面の樹脂絶縁膜6はパッ
ド電極5と同数の開口部を有しており、パッド電極5の
部分は露出している。この樹脂絶縁膜6の材料として望
ましいのはエポキシ樹脂である。
においては、配線基板7はおもて面に開口部14と接続
電極4と電源パターン3aと電源系パターン3bと樹脂
絶縁膜6を有している。さらに配線基板7は裏面にパッ
ド電極5と樹脂絶縁膜6を有している。
接続電極4と裏面のパッド電極5とをスルーホール2を
介して電気的に接続する。
電源系パターン3aと裏面のパッド電極5とをスルーホ
ール2を介して電気的に接続する。さらに配線基板7は
電源系パターン3bと裏面のパッド電極5とをスルーホ
ール2を介して電気的に接続する。
のおもて面と裏面の樹脂絶縁膜6から露出している各銅
うす膜層の表面に、膜厚2μm〜5μm程度のニッケル
メッキ層を設け、その上層に導通性の優れた膜厚が0.
5μm程度の金(Au)メッキ層を設ける。このニッケ
ルメッキ層と金(Au)メッキ層により銅うす膜層の酸
化が防止され、さらに良好な電気的接続が得られる。
14で導電性接着剤9aを用いて樹脂基板1に直接固着
してある。半導体チップ8を固着するために樹脂組成物
からなる接着剤9を用いても、本発明の目的である耐湿
性の良好な半導体装置が得られる。
場合は、電源系パターン3aは半導体チップ8下部まで
延長する必要が無い。また半導体チップ8を固着するた
めに導電性接着剤9aを用いて、さらに電源系パターン
3aを半導体チップ8の下部まで延長することで、良好
な耐湿性に加えて、ノイズが少なく熱放散性の良好な半
導体装置が得られる。
体装置ように、半導体チップ8の固着には導電性接着剤
9aを用いることが望ましい。
と熱伝導性とを備えるフィラーを含有した樹脂組成物で
ある。良好な導電性と熱伝導性とを備えたフィラーとし
て、金(Au)や銀や銅などの金属微粉末があげられ
る。また主成分の樹脂としてはエポキシやフェノールや
ポリイミドやウレタンやアクリルなどがあげられる。こ
のなかで望ましい材料はエポキシ樹脂を主成分とし、銀
微粉末をフィラーとして含有する導電性接着剤である。
極4とテープ・オートメイティド・ボンディング(TA
B)接続やワイヤー接続などの接続方法で電気的に接続
することができる。このなかで接続の手段として望まし
いのはワイヤーボンディング接続である。
置では図3に示したように、接続ワイヤー10で接続し
てある。接続ワイヤー10の材料として望ましいのは導
通性に優れた金(Au)ワイヤーである。
ち、グランドまたは電源のいずれか一方と電源系パター
ン3aとを前述の方法で接続することができる。本発明
の第2の実施形態では図3に示したように、接続ワイヤ
ー10で接続してある。
ち、グランドまたは電源のいずれか一方と電源系パター
ン3bとを前述の方法で接続することができる。本発明
の第2の実施形態では図3に示したように、接続ワイヤ
ー10で接続してある。
うために、半導体チップ8と接続ワイヤー10とは、熱
硬化性の封止樹脂11でトランスファーモールドにより
樹脂封止してある。封止樹脂11の材料はガラスやシリ
カなどの微粉末を含有した熱硬化性の樹脂組成物であ
る。熱硬化性の樹脂組成物としてはエポキシ樹脂やシリ
コン樹脂があげられるが望ましくはエポキシ樹脂であ
る。
ダボールを供給し、加熱炉で加熱することによりハンダ
ボール端子12を設ける。このハンダボール端子12
は、図示しないマザーボード基板の配線パターンと接続
するために用いる。またハンダボール端子12の材料と
して望ましいのは、鉛(Pb)と錫(Sn)の重量比が
6対4のハンダである。
実施形態のPBGA13は、半導体チップ8のそれぞれ
の電極とハンダボール端子12とを、接続ワイヤー10
と配線基板7を介して電気的に接続している。
13は、半導体チップ8本体と電源系パターン3aとを
導電性接着剤9aを介して電気的に接続している。
形態における半導体装置が従来技術のPBGAと構造上
で異なる点は、樹脂基板1上に銅うす膜層の開口部14
を設けている点である。
体装置は、この開口部14で半導体チップ8を樹脂組成
物からなる導電性接着剤9aを用いて直接樹脂基板1に
固着する構造を有する。この構造によって、樹脂を主成
分とする接着剤と密着性が非常に良好な樹脂基板1との
接着が可能になっている。
加熱により半導体チップ8と配線基板7の間に剪断力が
生じても半導体チップ8を樹脂組成物からなる導電性接
着剤9aを用いて直接樹脂基板1に接着することで、接
着力を高めているため剥離することがない。
置は、半導体チップ8下部と配線基板7の間に金属うす
膜層が積層されていないため、前述のようにPBGA1
3内部に吸湿した水分が半導体チップ8下部に溜まるこ
とがない。
の界面に気泡が存在しても、本発明の半導体装置は気泡
に水分が吹き出して剥離を生じることがない。
Aが第1の実施形態と構造上で異なる点は、半導体チッ
プ8を実装した配線基板7上に半導体チップ8と1mm
程度の間隔を開けて周囲を取り囲むように電源系パター
ン3aを有することである。さらにこの電源系パターン
3aを取り囲むように電源系パターン3bを有すること
である。
導体チップを実装する場合もパターンを変更する必要が
ない。さらに本発明は、この電源系パターン3aと電源
系パターン3bに複数のハンダボール端子を電気的に接
続することで電源系の電気的容量を容易に確保すること
ができる。
パターン3aを半導体チップ8下部まで延長した構造を
有する。この電源パターン3aと半導体チップ8とを導
電性接着剤9aを用いて電気的に接続して半導体チップ
8本体の電位を電源系のグランドまたは電源の電位と同
じにすることでノイズが低減できる。
性接着剤9aと電源系パターン3aとハンダボール端子
に至る電気的経路によりマザーボードに導くことができ
る。
導体装置の構造を図5と図6と図7とを用いて説明す
る。図5は本発明の第3の実施形態における半導体装置
の構造を示す断面図であり、図6は本発明の第3の実施
形態における半導体装置のおもて面を示す平面図であ
り、図7は本発明の第3の実施形態における半導体装置
の裏面を示す平面図である。なお本発明の第3の実施形
態を示す図5と図6と図7においては、第1の実施形態
と第2の実施形態のPBGA13と同一構成要素には同
一符号を付けてある。以下図5と図6と図7とを交互に
参照して説明する。
はほぼ四角形であり、板厚が0.2mm程度の樹脂材料
からなる。樹脂基板1の材料としてはエポキシ樹脂やポ
リイミド樹脂などの樹脂材料があげられるが、望ましく
はガラス繊維を含浸したエポキシ樹脂である。
8μm程度の電気的経路を設けるための銅うす膜層を有
しいる。さらに樹脂基板1のおもて面と裏面の電気的経
路を接続するための複数のスルーホール2を切削ドリル
などの穴あけ手段により設ける。
は内壁に、樹脂基板1のおもて面と裏面の電気的経路を
接続するための銅メッキ層を有している。
する樹脂基板1にエッチングマスクパターンとエッチン
グ液を用てエッチング処理を行う。このエッチング処理
により、図4に示すように樹脂基板1おもて面に半導体
チップ8を固着するためのほぼ四角形で半導体チップ8
の外形より1mm程度大きく銅うす膜層の開口部14を
設ける。
から発生する熱をマザーボードに導くための、独立した
サーマルビアホール2aを設ける。このサーマルビアホ
ール2aは、壁面に熱伝導性の良好な銅メッキ層を有す
る。
ップ8の各電極と電気的に接続するための接続電極4を
銅うす膜層として設ける。
もて面に半導体チップ8の電源系電極のうちグランドま
たは電源のいずれか一方と電気的に接続するためのほぼ
四角形の電源系パターン3cを銅うす膜層として設け
る。
ップ8の電源系電極のうちグランドまたは電源のいずれ
か一方と電気的に接続するためのほぼ四角形の電源系パ
ターン3dを銅うす膜層として設ける。
極4とスルーホール2とを電気的に接続するための、図
示しない電気的経路を銅うす膜層として設ける。
端子12をハンダ付けするためのパッド電極5を銅うす
膜層として設ける。
5とスルーホール2とを電気的に接続するための、図示
しない電気的経路を銅うす膜層として設ける。
述のエッチング処理により、電源系の電気的容量を確保
するように、複数のハンダボール端子12を電気的に接
続するための電源系パターン3aと電源系パターン3b
を銅うす膜層として設ける。
1のおもて面に、接続電極4と電源系パターン3cと電
源系パターン3dと開口部14は露出するようにして電
気的経路を保護するための樹脂絶縁膜6を設ける。
サーマルビアホール2は、露出するようにして電気的経
路を保護するための樹脂絶縁膜6を設ける。
ン3bの上の樹脂絶縁膜6にはハンダボール端子12を
ハンダ付けするための開口部を設けてある。この樹脂絶
縁膜6の材料として望ましいのはエポキシ樹脂である。
面に、電源系パターン3cと電源系パターン3dと接続
電極4と樹脂絶縁膜6と開口部14を有している。また
開口部14には、サーマルビアホール2aを設けてあ
る。
極5と電源系パターン3aと電源系パターン3bと樹脂
絶縁膜6とを有している。
ッド電極5とを、スルーホール2を介して電気的に接続
する。
裏面の電源系パターン3aとを、スルーホール2を介し
て電気的に接続する。
と裏面の電源系パターン3bとをスルーホール2を介し
て電気的に接続する。
電源系パターン3aと電源系パターン3bは電源系の電
気的容量を確保するため複数のハンダボール端子を接続
するような銅パターンとなっている。
露出しているそれぞれの銅うす膜層の表面に、膜厚が2
μm〜5μm程度のニッケルメッキ層をもうける。さら
にそのニッケルメッキ層上に導通性の優れた0.5μm
程度の膜厚の金(Au)メッキ層を設ける。
層により銅うす膜層の酸化を防止することができ、さら
に良好な電気的接続が得られる。
脂基板1に導電性接着剤9aを用いて直接固着してあ
る。
電性と熱伝導性を備えたフィラーを含有する接着剤樹脂
組成物である。良好な導電性と熱伝導性を備えたフィラ
ーとしては、金や銀や銅などの金属微粉末があげられ
る。また主成分の樹脂は、エポキシやフェノールやポリ
イミドやウレタンやアクリルなどがあげられる。このな
かで望ましい材料はエポキシ樹脂を主成分とし、銀微粉
末を含有する接着剤樹脂組成物である。
接続電極4と接続ワイヤー10を用いて接続してある。
接続ワイヤー10の材料として望ましいのは導通性に優
れた金(Au)ワイヤーである。
源系パターン3cと電源系パターン3dと接続ワイヤー
10を用いて接続してある。 また図6に示すよう、電
源系パターン3dと導電性接着剤9aとを接着してあ
る。
うために、半導体チップ8と接続ワイヤー10は熱硬化
性の封止樹脂11でトランスファーモールドにより樹脂
封止してある。封止樹脂11の材料はガラスやシリカな
どの微粉末を含有した熱硬化性の樹脂組成物である。熱
硬化性の樹脂組成物としてはエポキシ樹脂やシリコン樹
脂があげられるが望ましくはエポキシ樹脂である。
源系パターン3aと電源系パターン3bとサーマルビア
ホール2にある樹脂絶縁膜6の開口部に、ハンダボール
を供給して、加熱炉で加熱することによりハンダボール
端子12と放熱用端子12aを設ける。
2aは、図示しないマザーボード基板の配線パターンと
接続するために用いる。
しいのは、鉛(Pb)と錫(Sn)の重量比が6対4の
ハンダである。
3は、半導体チップ8の各信号系電極とパッド電極5上
のハンダボール端子12とを接続ワイヤー10と接続電
極4とスルーホール2を介して電気的に接続している。
13は、半導体チップ8の電源系電極のうち、グランド
または電源のいずれか一方と電源系パターン3a上のハ
ンダボール端子12とを接続ワイヤー10と電源系パタ
ーン3cとスルーホール2を介して電気的に接続してい
る。
13は、半導体チップ8の電源系電極のうち、グランド
または電源のいずれか一方と電源系パターン3b上のハ
ンダボール端子12とを接続ワイヤー10と電源系パタ
ーン3dとスルーホール2を介して電気的に接続してい
る。
A13は、半導体チップ8本体と電源系パターン3dと
を導電性接着剤9aを介して電気的に接続している。
13は、半導体チップ8本体と放熱用端子12aとを熱
伝導性の良好な導電性接着剤9aとサーマルビアホール
2aを介して熱的に接続している。
A13は、半導体チップ8本体とハンダボール端子12
とを導電性接着剤9aと電源系パターン3dとスルーホ
ール2を介して熱的に接続している。
態が第1の実施形態と構造上で異なる点は、独立したサ
ーマルビアホールと放熱用端子を有している点である。
伝導性の良好な接着剤を用いて半導体チップ8を実装す
ることで、この半導体チップ8で発生した熱をマザーボ
ードに導き、効果的に放熱することができる。
構造上で異なる点は、半導体チップ8を取り囲むように
平面パターン形状がほぼ四角形の電源系パターン3cを
設ける点である。
とを導電性の接着剤を用いて電気的に接続して、半導体
チップ8本体の電位を電源系と同じにすることでノイズ
が低減することができる。
も、導電性の接着剤と電源系パターンハンダボール端子
に至る電気的経路により、マザーボードに導くことがで
きる。
GA13が従来例と構造上で異なる点は、樹脂板1上に
電気的経路やダイパターンなどの銅うす膜層からなるパ
ターンに開口部14を設けている点である。
る半導体装置は、この開口部14で半導体チップ8を、
接着剤樹脂組成物を用いて直接樹脂基板に固着する構造
を有する。
する接着剤と密着性が非常に良好な樹脂基板との接着が
可能になる。
熱により半導体チップ8と配線基板7の間に剪断力が生
じても、半導体チップ8を接着剤樹脂組成物を用いて直
接樹脂基板に接着することで接着力を高めているため、
本発明の半導体装置においては剥離が発生することはな
い。
の間に金属うす膜層が積層されていない。このため、前
述のようにパッケージ内に吸湿した水分が半導体チップ
8下部に溜まることがない。したがって本発明の半導体
装置は、接着剤樹脂組成物と樹脂基板界面に気泡が存在
しても気泡に水分が吹き出して剥離を生じることがな
い。
導体装置の構造を、図8と図9と図10とを用いて説明
する。図8は本発明の第4の実施形態における半導体装
置を示す断面図である。図9は本発明の第4の実施形態
における半導体装置をおもて面から見た状態を示す平面
図であり、図10は本発明の第4の実施形態における半
導体装置を裏面から見た状態を示す平面図である。なお
本発明の第4の実施形態を示す図8と図9と図10にお
いては、第1の実施形態と第2の実施形態と第3の実施
形態のPBGA13と同一構成要素には同一符号を付け
てある。以下、図8と図9と図10とを交互に参照して
説明する。
形の平面形状を有し、この樹脂基板1の板厚は0.2m
m程度の樹脂材料からなる。
やポリイミド樹脂などの樹脂材料があげられる。そして
樹脂基板1としては、望ましくはガラス繊維を含浸した
エポキシ樹脂を使用する。
8μm程度の電気的経路を設けるための銅うす膜層を有
しいる。さらに樹脂基板1のおもて面と裏面の電気的経
路を接続するための複数のスルーホール2を切削ドリル
などの穴あけ手段により設ける。
は内壁に、樹脂基板1のおもて面と裏面の電気的経路を
接続するための銅メッキ層を有している。
する樹脂基板1にエッチングマスクパターンとエッチン
グ液を用てエッチング処理を行う。このエッチング処理
により、樹脂基板1おもて面に半導体チップ8を樹脂絶
縁膜6を介して固着するための平面形状がほぼ四角形で
半導体チップ8の外形より1mm程度大きく銅うす膜層
の開口部14を設ける。
プの各電極と電気的に接続するための接続電極4を銅う
す膜層として設ける。
もて面に半導体チップ8の電源系電極のうち、グランド
または電源のいずれか一方と電気的に接続するための電
源系パターン3cを銅うす膜層として設ける。
プ8の電源系電極のうちグランドまたは電源のいずれか
一方と電気的に接続するための電源系パターン3dを銅
うす膜層として設ける。
極4とスルーホール2を電気的に接続するための、図示
しない電気的経路を銅うす膜層として設ける。
端子12をハンダ付けするためのパッド電極5を銅うす
膜層として設ける。
とスルーホール2を電気的に接続するための図示しない
電気的経路を銅うす膜層として設ける。
前述のエッチング処理により、電源系の電気的容量を確
保するように複数のハンダボール端子12を電気的に接
続するための電源系パターン3aと電源系パターン3b
を銅うす膜層として設ける。
脂基板1のおもて面に、接続電極4と電源系パターン3
cと電源系パターン3dは露出するようにして、電気的
経路を保護するための樹脂絶縁膜6を設ける。
露出するようにして樹脂絶縁膜6を設ける。
ーン3bとの上に設ける樹脂絶縁膜6はハンダボール端
子12をハンダ付けするための開口部を設ける。この樹
脂絶縁膜6の材料として望ましいのは、エポキシ樹脂で
ある。
て面に電源系パターン3cと電源系パターン3dと接続
電極4と樹脂絶縁膜6とパターン開口部14を有してい
る。
と電源系パターン3aと電源系パターン3bと樹脂絶縁
膜6を有している。
ッド電極5とを、スルーホール2を介して電気的に接続
する。
と裏面の電源系パターン3aとをスルーホール2を介し
て電気的に接続する。
と裏面の電源系パターン3bとをスルーホール2を介し
て電気的に接続する。
出している各銅うす膜層の表面に、2μm〜5μm程度
の膜厚のニッケルメッキ層を設け、そのニッケルメッキ
層上に導通性の優れた0.5μm程度の膜厚の金メッキ
層を設ける。
り銅うす膜層の酸化を防止することができ、さらに良好
な電気的接続が得られる。
るの樹脂絶縁膜6に、樹脂組成物からなる接着剤9を用
いて直接固着してある。
ノールやポリイミドやウレタンやアクリルなどの樹脂を
主成分とする接着剤樹脂組成物があげられる。このなか
で望ましい材料はエポキシ樹脂を主成分とする接着剤樹
脂組成物である。
は、接続電極4と接続ワイヤー10で接続してある。接
続ワイヤー10の材料として望ましいものは導通性に優
れた金(Au)ワイヤーである。
源系パターン3cと電源系パターン3dと接続ワイヤー
10で接続してある。
うために、半導体チップ8と接続ワイヤー10は熱硬化
性の封止樹脂11でトランスファーモールドにより樹脂
封止してある。この封止樹脂11の材料は、ガラスやシ
リカなどの微粉末を含有した熱硬化性の樹脂組成物であ
る。熱硬化性の樹脂組成物としてはエポキシ樹脂やシリ
コン樹脂があげられるが望ましくはエポキシ樹脂であ
る。
源系パターン3aと電源系パターン3bにある樹脂絶縁
膜6の開口部にハンダボールを供給して、加熱炉で加熱
することによりハンダボール端子12をハンダ付けして
ある。
マザーボード基板の配線パターンと接続するために用い
る。またハンダボール端子12の材料として望ましいの
は、鉛(Pb)とスズ(Sn)の重量比が6対4のハン
ダである。
13は、半導体チップ8の各信号系電極とパッド電極5
上のハンダボール端子12とを接続ワイヤー10と接続
電極4とスルーホール2を介して電気的に接続してい
る。
13は、半導体チップ8の電源系電極のうち、グランド
または電源のいずれか一方と電源系パターン3a上のハ
ンダボール端子12とを接続ワイヤー10と電源系パタ
ーン3cとスルーホール2を介して電気的に接続してい
る。
13は、半導体チップ8の電源系電極のうち、グランド
または電源のいずれか一方と電源系パターン3b上のハ
ンダボール端子12とを接続ワイヤー10と電源系パタ
ーン3dとスルーホール2を介して電気的に接続してい
る。
形態が第1実施形態と構造上で異なる点は、銅パターン
の開口部14に設ける樹脂絶縁膜6に接着剤樹脂組成物
を用いて直接固着している点である。
明の半導体装置は、樹脂を主成分とする接着剤と密着性
が非常に良好な樹脂絶縁膜6との接着が可能になる。
良好な樹脂絶縁膜6上に接着するため、本発明の半導体
装置は、接着剤樹脂組成物と樹脂基板1の界面に気泡が
残ることがない。
ーンの開口部14で樹脂絶縁膜6を樹脂基板1上に直接
設けるする構造を有する。この構造によって、樹脂絶縁
膜6と密着性が非常に良好な樹脂基板1との積層が可能
になる。
体チップ8と配線基板7の間に剪断力が生じても半導体
チップ8下部は密着性の良好な材料を積層する構造のた
め剥離することがない。
の間に金属うす膜層が積層されないため、本発明の半導
体装置においては、前述のようにパッケージ内に吸湿し
た水分が半導体チップ8下部に溜まることがない。
の半導体装置は、樹脂基板上に電気的経路やダイパター
ンなどの銅うす膜層からなるパターンの開口部を設けて
いる。したがって本発明の半導体装置はこの開口部で半
導体チップを接着剤樹脂組成物を用いて直接樹脂基板に
固着することが可能な構造を有する。
本発明の半導体装置は、樹脂を主成分とする接着剤と密
着性が非常に良好な樹脂基板との接着が可能になる。
のように加熱により半導体チップと配線基板間に剪断力
が生じても半導体チップを接着剤樹脂組成物を用いて直
接樹脂基板に接着することで接着力を高めているため剥
離することがない。
金属うす膜層が積層されていないため、前述のようにP
BGA内に吸湿した水分が半導体チップ下部に溜まるこ
とがない。したがって接着剤樹脂組成物と樹脂基板界面
に気泡が存在しても気泡に水分が吹き出して剥離を生じ
ることがない。
ップの電源系電極と接続する電源系接続電極を半導体チ
ップ下まで延長する構造を有する。この延長した電源系
接続電極と半導体チップとを導電性の接着剤を用いて電
気的に接続して半導体チップ本体の電位を電源系と同じ
にすることにより、ノイズを低減することができる。
性の接着剤と延長した接続電極とハンダボール端子に至
る電気的経路によりマザーボードに導き放熱することが
できる。したがって発熱量の多い半導体チップの実装も
可能である。
を実装した配線基板上に半導体チップと一定の間隔を開
けて周囲を取り囲むように電源系パターンを有する。こ
の電源系パターンと半導体チップとを導電性の接着剤を
用いて電気的に接続して半導体チップ本体の電位を電源
系と同じにすることにより、ノイズを低減することがで
きる。
性の接着剤と電源系パターンとハンダボール端子にいた
る電気的経路により、マザーボードに導き放熱すること
ができる。したがって発熱量の多い半導体チップの実装
も可能である。
むように電源系パターンを設けているため、電源系電極
の配置が異なる半導体チップを実装する場合もパターン
を変更する必要がない。さらに、この電源系パターンと
複数のハンダボール端子を電気的に接続することで電源
系の電気的容量を容易に確保できる。
に電気的経路やダイパターンなどの銅うす膜層からなる
パターンの開口部に独立したサーマルビアホールを有し
ている。このサーマルビアホールは壁面に熱伝導性の良
好な銅メッキ層を有する。さらにこのサーマルビアホー
ルはパッケージ裏面でハンダボールからなる放熱用端子
を有している。
に熱伝導性の良好な接着剤を用いて半導体チップを実装
することで、半導体チップで発生した熱をマザーボード
に導き、効果的に放熱することができる。したがって発
熱量の多い半導体チップの実装も可能である。
銅パターンの開口部で半導体チップを接着剤樹脂組成物
を用いて樹脂基板に設ける樹脂絶縁膜に固着する構造を
有する。
着性が非常に良好な樹脂絶縁膜との接着が可能になる。
って、樹脂絶縁膜と密着性が非常に良好な樹脂基板との
積層が可能になる。
より半導体チップと配線基板間に剪断力が生じても、半
導体チップ下部が密着性の良好な材料を積層した構造の
ため剥離することがない。
金属うす膜層が積層されないため半導体パッケージ内に
吸湿した水分が半導体チップ下部に溜まることがない。
が良好な樹脂絶縁膜上に接着するため、接着剤組成物と
樹脂基板の界面に気泡が残ることがない。したがって耐
湿性の高い半導体装置が得られる。
を示す断面図である。
の銅パターンの平面パターン形状を示す平面図である。
を示す断面図である。
の銅パターンの平面パターン形状を示す平面図である。
を示す断面図である。
のおもて面を示す平面図である。
のうら面を示す平面図である。
を示す断面図である。
のおもて面を示す平面図である。
置の裏面を示す平面図である。
である。
示す平面図である。
Claims (12)
- 【請求項1】 樹脂基板上に実装する半導体チップの各
電極を接続するための接続電極と、マザーボードと接続
するためのハンダボール端子と、この接続電極とハンダ
ボール端子を接続するための電気的経路と、電気的経路
を保護するための樹脂絶縁膜と、半導体チップを接着剤
を用いて樹脂基板上に直接固着すためのほぼ四角形で半
導体チップより大きい接続電極と電気的経路と樹脂絶縁
膜の開口部を有することを特徴とする半導体装置。 - 【請求項2】 樹脂基板上に実装する半導体チップの各
電極を接続するための接続電極と、マザーボードと接続
するためのハンダボール端子と、この接続電極とハンダ
ボール端子を接続するための電気的経路と、電気的経路
を保護するための樹脂絶縁膜と、半導体チップを導電性
接着剤を用いて樹脂基板上に直接固着すためのほぼ四角
形で半導体チップより大きい接続電極と電気的経路と樹
脂絶縁膜の開口部を有し、半導体チップ本体と電気的に
接続するために半導体チップの電源系電極と接続する電
源系接続電極を半導体チップ下まで延長することを特徴
とする半導体装置。 - 【請求項3】 樹脂基板上に実装する半導体チップの各
電極を接続するための接続電極と、マザーボードと接続
するためのハンダボール端子と、この接続電極とハンダ
ボール端子を接続するための電気的経路と、電気的経路
を保護するための樹脂絶縁膜と、半導体チップを導電性
接着剤を用いて樹脂基板上に直接固着すためのほぼ四角
形で半導体チップより大きい接続電極と電気的経路と樹
脂絶縁膜の開口部を有し、半導体チップ本体と電気的に
接続するために半導体チップの周囲を取り囲むように電
源系パターンを設け、電源系パターンと半導体チップ本
体を電気的に接続するために電源系パターンの一部を半
導体チップ下まで延長することを特徴とする半導体装
置。 - 【請求項4】 樹脂基板上に実装する半導体チップの各
電極を接続するための接続電極と、マザーボードと接続
するためのハンダボール端子と、この接続電極とハンダ
ボール端子を接続するための電気的経路と、電気的経路
を保護するための樹脂絶縁膜と、半導体チップを導電性
接着剤を用いて樹脂基板上に直接固着すためのほぼ四角
形で半導体チップより大きい接続電極と電気的経路と樹
脂絶縁膜の開口部を有し、半導体チップ本体と電気的に
接続するために半導体チップの周囲を取り囲むように電
源系パターンを設け、電源系パターンと半導体チップ本
体を導電性接着剤を用いて電気的に接続することを特徴
とする半導体装置。 - 【請求項5】 樹脂基板上に実装する半導体チップの各
電極を接続するための接続電極と、マザーボードと接続
するためのハンダボール端子と、この接続電極とハンダ
ボール端子を接続するための電気的経路と、電気的経路
を保護するための樹脂絶縁膜と、半導体チップを導電性
接着剤を用いて樹脂基板上に直接固着すためのほぼ四角
形で半導体チップより大きい接続電極と電気的経路と樹
脂絶縁膜の開口部と、この開口部に半導体チップより発
生する熱を樹脂基板の裏面に導くための独立したサーマ
ルビアホールと、サーマルビアホールによって導かれた
熱をマザーボードに逃がすための放熱用端子を有するこ
とを特徴とする半導体装置。 - 【請求項6】 樹脂基板上に実装する半導体チップの各
電極を接続するための接続電極と、マザーボードと接続
するためのハンダボール端子と、この接続電極とハンダ
ボール端子を接続するための電気的経路と、電気的経路
を保護するための樹脂絶縁膜と、半導体チップを導電性
接着剤を用いて樹脂基板上に直接固着すためのほぼ四角
形で半導体チップより大きい接続電極と電気的経路と樹
脂絶縁膜の開口部と、この開口部に半導体チップより発
生する熱を樹脂基板の裏面に導くための独立したサーマ
ルビアホールと、サーマルビアホールによって導かれた
熱をマザーボードに逃がすための放熱用端子を有し、半
導体チップ本体と電気的に接続するために半導体チップ
の電源系電極と接続する電源系接続電極を半導体チップ
下まで延長することを特徴とする半導体装置。 - 【請求項7】 樹脂基板上に実装する半導体チップの各
電極を接続するための接続電極と、マザーボードと接続
するためのハンダボール端子と、この接続電極とハンダ
ボール端子を接続するための電気的経路と、電気的経路
を保護するための樹脂絶縁膜と、半導体チップを導電性
接着剤を用いて樹脂基板上に直接固着すためのほぼ四角
形で半導体チップより大きい接続電極と電気的経路と樹
脂絶縁膜の開口部と、この開口部に半導体チップより発
生する熱を樹脂基板の裏面に導くための独立したサーマ
ルビアホールと、サーマルビアホールにより導かれた熱
をマザーボードに逃がすための放熱用端子を有し、半導
体チップ本体と電気的に接続するために半導体チップの
周囲を取り囲むように電源系パターンを設け、電源系パ
ターンと半導体チップ本体を電気的に接続するために電
源系パターンの一部を半導体チップ下まで延長すること
を特徴とする半導体装置。 - 【請求項8】 樹脂基板上に実装する半導体チップの各
電極を接続するための接続電極と、マザーボードと接続
するためのハンダボール端子と、この接続電極とハンダ
ボール端子を接続するための電気的経路と、電気的経路
を保護するための樹脂絶縁膜と、半導体チップを導電性
接着剤を用いて樹脂基板上に直接固着すためのほぼ四角
形で半導体チップより大きい接続電極と電気的経路と樹
脂絶縁膜の開口部と、この開口部に半導体チップより発
生する熱を樹脂基板の裏面に導くための独立したサーマ
ルビアホールと、サーマルビアホールにより導かれた熱
をマザーボードに逃がすための放熱用端子を有し、半導
体チップ本体と電気的に接続するために半導体チップの
周囲を取り囲むように電源系パターンを設け、電源系パ
ターンと半導体チップ本体を導電性接着剤を用いて電気
的に接続することを特徴とする半導体装置。 - 【請求項9】 樹脂基板上に実装する半導体チップの各
電極を接続するための接続電極と、マザーボードと接続
するためのハンダボール端子と、この接続電極とハンダ
ボール端子を接続するための電気的経路と、電気的経路
を保護するための樹脂絶縁膜と、半導体チップを接着剤
を用いて樹脂基板上に設けた樹脂絶縁膜に直接固着すた
めのほぼ四角形で半導体チップより大きい接続電極と電
気的経路の開口部を有することを特徴とする半導体装
置。 - 【請求項10】 樹脂基板上に実装する半導体チップの
各電極を接続するための接続電極と、マザーボードと接
続するためのハンダボール端子と、この接続電極とハン
ダボール端子を接続するための電気的経路と、電気的経
路を保護するための樹脂絶縁膜と、半導体チップを導電
性接着剤を用いて樹脂基板上に設けた樹脂絶縁膜に直接
固着すためのほぼ四角形で半導体チップより大きい接続
電極と電気的経路の開口部を有し、半導体チップ本体と
電気的に接続するために半導体チップの周囲を取り囲む
ように電源系パターンを設け、電源系パターンと半導体
チップ本体を導電性接着剤を用いて電気的に接続するこ
とを特徴とする半導体装置。 - 【請求項11】 樹脂基板上に実装する半導体チップの
各電極を接続するための接続電極と、マザーボードと接
続するためのハンダボール端子と、この接続電極とハン
ダボール端子を接続するための電気的経路と、電気的経
路を保護するための樹脂絶縁膜と、半導体チップを接着
剤を用いて樹脂基板上に設けた樹脂絶縁膜に直接固着す
ためのほぼ四角形で半導体チップより大きい接続電極と
電気的経路の開口部を有し、この開口部に半導体チップ
より発生する熱を樹脂基板の裏面に導くための独立した
サーマルビアホールと、サーマルビアホールによって導
かれた熱をマザーボードに逃がすための放熱用端子を有
することを特徴とする半導体装置。 - 【請求項12】 樹脂基板上に実装する半導体チップの
各電極を接続するための接続電極と、マザーボードと接
続するためのハンダボール端子と、この接続電極とハン
ダボール端子を接続するための電気的経路と、電気的経
路を保護するための樹脂絶縁膜と、半導体チップを導電
性接着剤を用いて樹脂基板上に設けた樹脂絶縁膜に直接
固着すためのほぼ四角形で半導体チップより大きい接続
電極と電気的経路の開口部を有し、この開口部に半導体
チップより発生する熱を樹脂基板の裏面に導くための独
立したサーマルビアホールと、サーマルビアホールによ
って導かれた熱をマザーボードに逃がすための放熱用端
子を有し、半導体チップ本体と電気的に接続するために
半導体チップの周囲を取り囲むように電源系パターンを
設け、電源系パターンと半導体チップ本体を導電性接着
剤を用いて電気的に接続することを特徴とする半導体装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11750896A JP3847839B2 (ja) | 1995-06-12 | 1996-05-13 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14378195 | 1995-06-12 | ||
| JP19028795 | 1995-07-26 | ||
| JP7-143781 | 1995-07-26 | ||
| JP7-190287 | 1995-07-26 | ||
| JP11750896A JP3847839B2 (ja) | 1995-06-12 | 1996-05-13 | 半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0997860A true JPH0997860A (ja) | 1997-04-08 |
| JP3847839B2 JP3847839B2 (ja) | 2006-11-22 |
Family
ID=27313394
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11750896A Expired - Lifetime JP3847839B2 (ja) | 1995-06-12 | 1996-05-13 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3847839B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100308899B1 (ko) * | 1998-12-29 | 2001-11-15 | 마이클 디. 오브라이언 | 반도체패키지및그제조방법 |
| KR100388291B1 (ko) * | 1999-06-08 | 2003-06-19 | 앰코 테크놀로지 코리아 주식회사 | 반도체패키지 구조 |
| JP2007027804A (ja) * | 2006-11-06 | 2007-02-01 | Fujitsu Ltd | 半導体装置 |
| JP2007184414A (ja) * | 2006-01-06 | 2007-07-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体素子実装用基板、半導体装置及び電子機器 |
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| CN107818999A (zh) * | 2016-09-13 | 2018-03-20 | 瑞萨电子株式会社 | 半导体装置的制造方法以及半导体装置 |
| JP2019140265A (ja) * | 2018-02-13 | 2019-08-22 | ローム株式会社 | 半導体装置および半導体装置の製造方法 |
| JP2022058973A (ja) * | 2018-02-13 | 2022-04-12 | ローム株式会社 | 半導体装置および半導体装置の製造方法 |
-
1996
- 1996-05-13 JP JP11750896A patent/JP3847839B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (10)
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| CN107818999A (zh) * | 2016-09-13 | 2018-03-20 | 瑞萨电子株式会社 | 半导体装置的制造方法以及半导体装置 |
| CN107818999B (zh) * | 2016-09-13 | 2024-05-24 | 瑞萨电子株式会社 | 半导体装置的制造方法以及半导体装置 |
| JP2019140265A (ja) * | 2018-02-13 | 2019-08-22 | ローム株式会社 | 半導体装置および半導体装置の製造方法 |
| JP2022058973A (ja) * | 2018-02-13 | 2022-04-12 | ローム株式会社 | 半導体装置および半導体装置の製造方法 |
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| JP3847839B2 (ja) | 2006-11-22 |
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