JPH10294399A - Ｂｇａパッケージの実装構造 - Google Patents
Ｂｇａパッケージの実装構造Info
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- JPH10294399A JPH10294399A JP9104117A JP10411797A JPH10294399A JP H10294399 A JPH10294399 A JP H10294399A JP 9104117 A JP9104117 A JP 9104117A JP 10411797 A JP10411797 A JP 10411797A JP H10294399 A JPH10294399 A JP H10294399A
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- H10W90/701—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
- H10W90/751—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires
- H10W90/754—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires between a chip and a stacked insulating package substrate, interposer or RDL
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- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】ＢＧＡパッケージの実装構造に関し、リフロー
時における、ＢＧＡボールの十分な温度上昇と、部品の
過度の温度上昇防止とを両立させたＢＧＡパッケージの
実装構造を提供する。 【解決手段】ＬＳＩチップ３の上面に直付けされたヒー
トスプレッダ４の下面周辺部を、ＢＧＡ基板１の上面に
おける、ＢＧＡ基板１を貫通して設けられた空洞部５の
周囲に接着するとともに、ＢＧＡ基板１の下面における
端子ごとにＢＧＡボール２を配列してなるＢＧＡパッケ
ージにおいて、ヒートスプレッダ４の外側形状が、ＢＧ
Ａ基板１におけるＢＧＡボール領域と重複しないように
定められている。
時における、ＢＧＡボールの十分な温度上昇と、部品の
過度の温度上昇防止とを両立させたＢＧＡパッケージの
実装構造を提供する。 【解決手段】ＬＳＩチップ３の上面に直付けされたヒー
トスプレッダ４の下面周辺部を、ＢＧＡ基板１の上面に
おける、ＢＧＡ基板１を貫通して設けられた空洞部５の
周囲に接着するとともに、ＢＧＡ基板１の下面における
端子ごとにＢＧＡボール２を配列してなるＢＧＡパッケ
ージにおいて、ヒートスプレッダ４の外側形状が、ＢＧ
Ａ基板１におけるＢＧＡボール領域と重複しないように
定められている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＢＧＡパッケージ
の実装構造に関し、特に、リフロー時における、ＢＧＡ
ボールの十分な温度上昇と、部品の過度の温度上昇防止
とを両立させるようにした、ＢＧＡパッケージの実装構
造に関するものである。
の実装構造に関し、特に、リフロー時における、ＢＧＡ
ボールの十分な温度上昇と、部品の過度の温度上昇防止
とを両立させるようにした、ＢＧＡパッケージの実装構
造に関するものである。
【０００２】ＬＳＩの高集積化／大規模化に伴って、Ｌ
ＳＩのパッケージも多ピン化／高発熱化（大消費電力
化）の方向に進んでいる。これに対して、多ピン化のた
めには、パッケージ裏面の主基板との接続箇所にハンダ
ボールを配列したＢＧＡ（Ballgrid Array ）を採用
し、高発熱化のためには、ＬＳＩチップの背面にヒート
スプレッダを直付けして放熱する構造とした、ＢＧＡパ
ッケージが多く用いられている。
ＳＩのパッケージも多ピン化／高発熱化（大消費電力
化）の方向に進んでいる。これに対して、多ピン化のた
めには、パッケージ裏面の主基板との接続箇所にハンダ
ボールを配列したＢＧＡ（Ballgrid Array ）を採用
し、高発熱化のためには、ＬＳＩチップの背面にヒート
スプレッダを直付けして放熱する構造とした、ＢＧＡパ
ッケージが多く用いられている。
【０００３】ＢＧＡパッケージにおいては、リフロー
時、基板全体の温度を均一化することによって、ＢＧＡ
ボールを十分加熱して、確実にハンダ付けするととも
に、搭載部品の過度の温度上昇を防止して、部品の信頼
性の低下が生じないようにすることが必要である。
時、基板全体の温度を均一化することによって、ＢＧＡ
ボールを十分加熱して、確実にハンダ付けするととも
に、搭載部品の過度の温度上昇を防止して、部品の信頼
性の低下が生じないようにすることが必要である。
【０００４】
【従来の技術】図８は、従来のＢＧＡパッケージの構造
を例示したものであって、キャビティタイプのＢＧＡパ
ッケージと呼ばれるものである。図中、１はＢＧＡ基板
であって、その下面における端子ごとに、共晶ハンダ等
からなるハンダボール（ＢＧＡボール）２を溶着して、
ＢＧＡを形成している。３はＬＳＩチップであって、そ
の上面（背面）に、銅，アルミ等の金属板からなるヒー
トスプレッダ４が、導電性樹脂等によって直付けされて
いて、ＬＳＩチップ３の発生する熱を拡散して放熱する
ようになっている。
を例示したものであって、キャビティタイプのＢＧＡパ
ッケージと呼ばれるものである。図中、１はＢＧＡ基板
であって、その下面における端子ごとに、共晶ハンダ等
からなるハンダボール（ＢＧＡボール）２を溶着して、
ＢＧＡを形成している。３はＬＳＩチップであって、そ
の上面（背面）に、銅，アルミ等の金属板からなるヒー
トスプレッダ４が、導電性樹脂等によって直付けされて
いて、ＬＳＩチップ３の発生する熱を拡散して放熱する
ようになっている。
【０００５】ＢＧＡ基板１には、空洞部５が設けられて
いて、ヒートスプレッダ４の下面の、ＬＳＩチップ３を
除く周辺部を、ＢＧＡ基板１の上面の、空洞部５の周囲
に設けられたアース導体に導電性樹脂等を用いて接着す
ることによって、ＬＳＩチップ３を空洞部５内に保持す
るとともに、ヒートスプレッダ４を介してＬＳＩチップ
３の外面をアースするようになっている。
いて、ヒートスプレッダ４の下面の、ＬＳＩチップ３を
除く周辺部を、ＢＧＡ基板１の上面の、空洞部５の周囲
に設けられたアース導体に導電性樹脂等を用いて接着す
ることによって、ＬＳＩチップ３を空洞部５内に保持す
るとともに、ヒートスプレッダ４を介してＬＳＩチップ
３の外面をアースするようになっている。
【０００６】６は金線等からなるボンディングワイヤで
あって、ＬＳＩチップ３の端子とＢＧＡ基板１の配線上
に設けられた導体パッドとを接続する。７はポッティン
グレジンであって、ヒートスプレッダ４の取り付け後
に、空洞部５を満たすように注入され、固化時にＬＳＩ
チップ３およびボンディングワイヤ６を空洞内において
固定する作用を行なう。
あって、ＬＳＩチップ３の端子とＢＧＡ基板１の配線上
に設けられた導体パッドとを接続する。７はポッティン
グレジンであって、ヒートスプレッダ４の取り付け後
に、空洞部５を満たすように注入され、固化時にＬＳＩ
チップ３およびボンディングワイヤ６を空洞内において
固定する作用を行なう。
【０００７】また必要があれば、ヒートスプレッダ４の
上面に、図示されないアルミ製の放熱フィンを、熱伝導
性樹脂等を用いて接着することによって、さらに放熱を
図るようになっている。
上面に、図示されないアルミ製の放熱フィンを、熱伝導
性樹脂等を用いて接着することによって、さらに放熱を
図るようになっている。
【０００８】図８に示されたＢＧＡパッケージは、通
常、３０ｍｍ□〜５０ｍｍ□程度の外形サイズを有して
いる。ＢＧＡパッケージの主基板（プリント配線板）へ
の搭載は、ＢＧＡボールを加熱して再溶融する処理（リ
フロー処理）を行なって、主基板上に各ＢＧＡボールに
対応して設けられている接続部（導体パッド）に溶着す
ることによって、行なわれる。
常、３０ｍｍ□〜５０ｍｍ□程度の外形サイズを有して
いる。ＢＧＡパッケージの主基板（プリント配線板）へ
の搭載は、ＢＧＡボールを加熱して再溶融する処理（リ
フロー処理）を行なって、主基板上に各ＢＧＡボールに
対応して設けられている接続部（導体パッド）に溶着す
ることによって、行なわれる。
【０００９】ＢＧＡパッケージの搭載は、通常の表面実
装部品と同様に、次のようなプロセスによって行なわれ
る。 主基板側の接続部に、ステンシル等を用いてペースト
ハンダを印刷する。 主基板上の所定位置にＢＧＡパッケージを搭載する。 リフロー（ハンダ溶融）処理を行なう。
装部品と同様に、次のようなプロセスによって行なわれ
る。 主基板側の接続部に、ステンシル等を用いてペースト
ハンダを印刷する。 主基板上の所定位置にＢＧＡパッケージを搭載する。 リフロー（ハンダ溶融）処理を行なう。
【００１０】リフロー処理は、トンネル状のリフロー炉
内を、ＢＧＡパッケージを載せた主基板を通過させる間
に、上下面からの赤外線の放射と熱風の吹きつけとを行
なって、加熱することによって行なう。この場合の温度
条件としては、通常、ハンダの溶融温度である１８３°
Ｃよりも十分高い温度であって、しかも部品の信頼性に
悪影響を及ぼさないような温度となるように設定され
る。
内を、ＢＧＡパッケージを載せた主基板を通過させる間
に、上下面からの赤外線の放射と熱風の吹きつけとを行
なって、加熱することによって行なう。この場合の温度
条件としては、通常、ハンダの溶融温度である１８３°
Ｃよりも十分高い温度であって、しかも部品の信頼性に
悪影響を及ぼさないような温度となるように設定され
る。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】部品の小型化の趨勢に
伴って、基板上における部品の実装密度は、次第に高く
なる傾向にある。特に最近の高密度実装においては、図
８に示されたような比較的大きな部品と、外形が１．０
×０．５ｍｍである１００５チップ部品のような極小の
部品とが混在するため、リフロー時における基板内の温
度の均一化が困難になっている。
伴って、基板上における部品の実装密度は、次第に高く
なる傾向にある。特に最近の高密度実装においては、図
８に示されたような比較的大きな部品と、外形が１．０
×０．５ｍｍである１００５チップ部品のような極小の
部品とが混在するため、リフロー時における基板内の温
度の均一化が困難になっている。
【００１２】これは部品の熱容量の差によるものであっ
て、特に図８に示されたようなＢＧＡパッケージであっ
て、ヒートスプレッダが取り付けられている場合、リフ
ローのための熱がヒートスプレッダを温めるために費や
されてしまって、ＢＧＡボール部の温度が周辺に比べて
十分に上昇しない。逆にＢＧＡボール部の温度を十分に
上昇させようとすると、他の部品の温度が上昇しすぎ
て、部品の信頼性を損なうという問題がある。
て、特に図８に示されたようなＢＧＡパッケージであっ
て、ヒートスプレッダが取り付けられている場合、リフ
ローのための熱がヒートスプレッダを温めるために費や
されてしまって、ＢＧＡボール部の温度が周辺に比べて
十分に上昇しない。逆にＢＧＡボール部の温度を十分に
上昇させようとすると、他の部品の温度が上昇しすぎ
て、部品の信頼性を損なうという問題がある。
【００１３】本発明は、このような従来技術の課題を解
決しようとするものであって、ＢＧＡパッケージのリフ
ロー処理において、ＢＧＡパッケージ側の構造と、ＢＧ
Ａパッケージを搭載する主基板側の構造との両面から改
良を行なうことによって、ＢＧＡボール部の温度低下を
防止することが可能なようにする、ＢＧＡパッケージの
実装構造を提供することを目的としている。
決しようとするものであって、ＢＧＡパッケージのリフ
ロー処理において、ＢＧＡパッケージ側の構造と、ＢＧ
Ａパッケージを搭載する主基板側の構造との両面から改
良を行なうことによって、ＢＧＡボール部の温度低下を
防止することが可能なようにする、ＢＧＡパッケージの
実装構造を提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明においては、上述
の問題点を解決するために、ＢＧＡパッケージ側の構造
と主基板側の構造とにおいて、次のような手段をとるこ
とによって、ＢＧＡボール領域の温度低下の防止を図っ
ている。
の問題点を解決するために、ＢＧＡパッケージ側の構造
と主基板側の構造とにおいて、次のような手段をとるこ
とによって、ＢＧＡボール領域の温度低下の防止を図っ
ている。
【００１５】[1] ＢＧＡパッケージ側の構造 ＢＧＡパッケージにおけるＢＧＡボール領域の温度が、
周囲の基板に対して十分に上昇しないのは、ＢＧＡボー
ル領域からヒートスプレッダに熱を奪われるためであ
る。そこで本発明においては、ＢＧＡボール領域からヒ
ートスプレッダへの熱伝導を妨げることによって、ＢＧ
Ａボール領域の温度低下を防止する。
周囲の基板に対して十分に上昇しないのは、ＢＧＡボー
ル領域からヒートスプレッダに熱を奪われるためであ
る。そこで本発明においては、ＢＧＡボール領域からヒ
ートスプレッダへの熱伝導を妨げることによって、ＢＧ
Ａボール領域の温度低下を防止する。
【００１６】(1) ヒートスプレッダをＢＧＡパッケージ
に取り付けた状態で、ヒートスプレッダの外側形状が、
最内列のハンダボール位置よりも内側になるような寸法
関係にして、加熱用赤外線がヒートスプレッダで妨げら
れないようにすることによって、ＢＧＡボール領域に対
する赤外線加熱が効率的に行なわれるようにして、ＢＧ
Ａボール領域の温度低下を減少させるようにする。
に取り付けた状態で、ヒートスプレッダの外側形状が、
最内列のハンダボール位置よりも内側になるような寸法
関係にして、加熱用赤外線がヒートスプレッダで妨げら
れないようにすることによって、ＢＧＡボール領域に対
する赤外線加熱が効率的に行なわれるようにして、ＢＧ
Ａボール領域の温度低下を減少させるようにする。
【００１７】(2) ＢＧＡボール領域の上部に位置するヒ
ートスプレッダの下面と、ＢＧＡ基板との間に、熱絶縁
のための空気層を設けることによって、ヒートスプレッ
ダ側に対するＢＧＡボール領域からの熱の伝導を妨げる
ようにして、ＢＧＡボール領域の温度低下を減少させ
る。
ートスプレッダの下面と、ＢＧＡ基板との間に、熱絶縁
のための空気層を設けることによって、ヒートスプレッ
ダ側に対するＢＧＡボール領域からの熱の伝導を妨げる
ようにして、ＢＧＡボール領域の温度低下を減少させ
る。
【００１８】(3) ＢＧＡボール領域の上部に位置するヒ
ートスプレッダの下面と、ＢＧＡ基板との間に、伝導率
の低い部材を介在させることによって、ヒートスプレッ
ダ側に対するＢＧＡボール領域からの熱の伝導を妨げる
ようにして、ＢＧＡボール領域の温度低下を減少させ
る。
ートスプレッダの下面と、ＢＧＡ基板との間に、伝導率
の低い部材を介在させることによって、ヒートスプレッ
ダ側に対するＢＧＡボール領域からの熱の伝導を妨げる
ようにして、ＢＧＡボール領域の温度低下を減少させ
る。
【００１９】[2] 主基板側の構造 ＢＧＡボール領域の温度が、周囲の主基板に対して十分
に上昇しないのは、ＢＧＡパッケージ部分の熱容量が、
主基板内の他の部分に比べて大きいためである。そこで
本発明においては、主基板のＢＧＡパッケージ搭載部分
の直下に、主基板裏面からＢＧＡ搭載側の面に向かって
熱伝導率を向上させるようにした構造を設けることによ
って、主基板内のＢＧＡパッケージ搭載部分（特にＢＧ
Ａボール部分）に、リフロー時印加した熱が集中するよ
うにして、基板内の温度の均一化を図って、ＢＧＡボー
ル領域の温度を上昇させる。
に上昇しないのは、ＢＧＡパッケージ部分の熱容量が、
主基板内の他の部分に比べて大きいためである。そこで
本発明においては、主基板のＢＧＡパッケージ搭載部分
の直下に、主基板裏面からＢＧＡ搭載側の面に向かって
熱伝導率を向上させるようにした構造を設けることによ
って、主基板内のＢＧＡパッケージ搭載部分（特にＢＧ
Ａボール部分）に、リフロー時印加した熱が集中するよ
うにして、基板内の温度の均一化を図って、ＢＧＡボー
ル領域の温度を上昇させる。
【００２０】また本発明においては、ＢＧＡ基板中の各
配線ラインを、ＢＧＡ基板の放熱フィン搭載側表面に露
出させた金属パターンに接続するとともに、下面の全面
に絶縁処理を行なった放熱フィンを、各金属パターンと
ヒートスプレッダ表面とに接触するように搭載して、絶
縁性樹脂によって接着することによって、動作時におけ
るＢＧＡパッケージ部の放熱を強化する。
配線ラインを、ＢＧＡ基板の放熱フィン搭載側表面に露
出させた金属パターンに接続するとともに、下面の全面
に絶縁処理を行なった放熱フィンを、各金属パターンと
ヒートスプレッダ表面とに接触するように搭載して、絶
縁性樹脂によって接着することによって、動作時におけ
るＢＧＡパッケージ部の放熱を強化する。
【００２１】さらに本発明においては、ＢＧＡ基板中の
各配線ラインを、ＢＧＡ基板の放熱フィン搭載側表面に
露出させた金属パターンに接続するとともに、放熱フィ
ンの基板側の面において、信号ラインおよび電源ライン
に接続された金属パターンに対向する部分には絶縁処理
（アルマイト処理等）を行ない、アースラインに接続さ
れた金属パターンに対向する部分には導電処理（金メッ
キ等）を行なって、放熱フィンを各金属パターンとヒー
トスプレッダ表面とに接触するように搭載して、異方性
導電樹脂によって接着することによって、動作時におけ
るＢＧＡパッケージ部の放熱と、ＬＳＩチップのアース
とを強化する。
各配線ラインを、ＢＧＡ基板の放熱フィン搭載側表面に
露出させた金属パターンに接続するとともに、放熱フィ
ンの基板側の面において、信号ラインおよび電源ライン
に接続された金属パターンに対向する部分には絶縁処理
（アルマイト処理等）を行ない、アースラインに接続さ
れた金属パターンに対向する部分には導電処理（金メッ
キ等）を行なって、放熱フィンを各金属パターンとヒー
トスプレッダ表面とに接触するように搭載して、異方性
導電樹脂によって接着することによって、動作時におけ
るＢＧＡパッケージ部の放熱と、ＬＳＩチップのアース
とを強化する。
【００２２】以下、本発明の課題を解決するための具体
的手段と作用とを記述する。
的手段と作用とを記述する。
【００２３】(1) ＬＳＩチップ３の上面に直付けされた
ヒートスプレッダ４の下面周辺部を、ＢＧＡ基板１の上
面における、ＢＧＡ基板１を貫通して設けられた空洞部
５の周囲に接着するとともに、ＢＧＡ基板１の下面にお
ける端子ごとにＢＧＡボール２を配列してなるＢＧＡパ
ッケージにおいて、ヒートスプレッダ４が、ＢＧＡ基板
１におけるＢＧＡボール領域と重複しないようにその外
側形状を定められている。
ヒートスプレッダ４の下面周辺部を、ＢＧＡ基板１の上
面における、ＢＧＡ基板１を貫通して設けられた空洞部
５の周囲に接着するとともに、ＢＧＡ基板１の下面にお
ける端子ごとにＢＧＡボール２を配列してなるＢＧＡパ
ッケージにおいて、ヒートスプレッダ４が、ＢＧＡ基板
１におけるＢＧＡボール領域と重複しないようにその外
側形状を定められている。
【００２４】このような構成にしたので、ＢＧＡボール
領域に対する赤外線加熱を効率的に行なうことが可能と
なり、従って、ＢＧＡボール領域の温度低下を防止する
ことができる。
領域に対する赤外線加熱を効率的に行なうことが可能と
なり、従って、ＢＧＡボール領域の温度低下を防止する
ことができる。
【００２５】(2) (1) の場合に、具体的には、ヒートス
プレッダ４の外側形状Ｌが、最内列のＢＧＡボールの内
側エッジで形成される垂直面よりも内側になるように構
成すればよい。
プレッダ４の外側形状Ｌが、最内列のＢＧＡボールの内
側エッジで形成される垂直面よりも内側になるように構
成すればよい。
【００２６】(3) ＬＳＩチップ３の上面に直付けされた
ヒートスプレッダ４Ａの下面周辺部を、ＢＧＡ基板１の
上面における、ＢＧＡ基板１を貫通して設けられた空洞
部５の周囲に接着するとともに、ＢＧＡ基板１の下面に
おける端子ごとにＢＧＡボール２を配列してなるＢＧＡ
パッケージにおいて、ヒートスプレッダ４ＡのＢＧＡ基
板に対向する部分における、ＢＧＡボール領域に対応す
る範囲の厚さを小さくして、ヒートスプレッダ４Ａの下
面とＢＧＡ基板１の上面との間に空気層８を形成すると
ともに、ヒートスプレッダ４Ａの下面のＢＧＡボール領
域の外側における任意の箇所に、ヒートスプレッダ４Ａ
をＢＧＡ基板１上に支持する、ヒートスプレッダ４Ａと
同一材質からなる脚部４2 を設ける。
ヒートスプレッダ４Ａの下面周辺部を、ＢＧＡ基板１の
上面における、ＢＧＡ基板１を貫通して設けられた空洞
部５の周囲に接着するとともに、ＢＧＡ基板１の下面に
おける端子ごとにＢＧＡボール２を配列してなるＢＧＡ
パッケージにおいて、ヒートスプレッダ４ＡのＢＧＡ基
板に対向する部分における、ＢＧＡボール領域に対応す
る範囲の厚さを小さくして、ヒートスプレッダ４Ａの下
面とＢＧＡ基板１の上面との間に空気層８を形成すると
ともに、ヒートスプレッダ４Ａの下面のＢＧＡボール領
域の外側における任意の箇所に、ヒートスプレッダ４Ａ
をＢＧＡ基板１上に支持する、ヒートスプレッダ４Ａと
同一材質からなる脚部４2 を設ける。
【００２７】このような構造にしたので、ＢＧＡボール
領域からヒートスプレッダ４Ａへの熱伝導が、空気層８
によって妨げられるとともに、空気層８の部分を通じて
熱風が循環することによって、ＢＧＡボール領域の温度
低下を有効に防止することができる。
領域からヒートスプレッダ４Ａへの熱伝導が、空気層８
によって妨げられるとともに、空気層８の部分を通じて
熱風が循環することによって、ＢＧＡボール領域の温度
低下を有効に防止することができる。
【００２８】(4) (3) の場合の脚部４2 に代えて熱伝導
率の低い材質からなる脚部４3 を設ける。
率の低い材質からなる脚部４3 を設ける。
【００２９】これによって、ＢＧＡボール領域からヒー
トスプレッダ４Ｂへの熱伝導を、さらに有効に阻止する
ことができ、ＢＧＡボール領域の温度低下を防止するこ
とができる。
トスプレッダ４Ｂへの熱伝導を、さらに有効に阻止する
ことができ、ＢＧＡボール領域の温度低下を防止するこ
とができる。
【００３０】(5) ＬＳＩチップ３の上面に直付けされた
ヒートスプレッダ４の下面周辺部を、ＢＧＡ基板１の上
面における、ＢＧＡ基板１を貫通して設けられた空洞部
５の周囲に接着するとともに、ＢＧＡ基板１の下面にお
ける端子ごとにＢＧＡボール２を配列してなるＢＧＡパ
ッケージを、主基板９上に搭載してリフローすることに
よって、ＢＧＡボールを介して主基板上の導体パッドに
溶着するＢＧＡパッケージ搭載プリント板において、主
基板９のＢＧＡパッケージ搭載部分における、主基板９
の裏面および表面に近い部分にそれぞれ銅箔層１０1,１
０2 を主基板面と平行に設けるとともに、両銅箔層１０
1,１０2 を接続するサーマルビア１１を設ける。
ヒートスプレッダ４の下面周辺部を、ＢＧＡ基板１の上
面における、ＢＧＡ基板１を貫通して設けられた空洞部
５の周囲に接着するとともに、ＢＧＡ基板１の下面にお
ける端子ごとにＢＧＡボール２を配列してなるＢＧＡパ
ッケージを、主基板９上に搭載してリフローすることに
よって、ＢＧＡボールを介して主基板上の導体パッドに
溶着するＢＧＡパッケージ搭載プリント板において、主
基板９のＢＧＡパッケージ搭載部分における、主基板９
の裏面および表面に近い部分にそれぞれ銅箔層１０1,１
０2 を主基板面と平行に設けるとともに、両銅箔層１０
1,１０2 を接続するサーマルビア１１を設ける。
【００３１】このような構造にしたので、主基板９の裏
面から表面に向かう熱伝導性が向上し、従って主基板９
の裏面からＢＧＡボール領域に供給される熱量が増加す
るので、効果的にＢＧＡボール領域の温度低下を防止す
ることができる。
面から表面に向かう熱伝導性が向上し、従って主基板９
の裏面からＢＧＡボール領域に供給される熱量が増加す
るので、効果的にＢＧＡボール領域の温度低下を防止す
ることができる。
【００３２】(6) ＬＳＩチップ３の上面に直付けされた
ヒートスプレッダ４の下面周辺部を、ＢＧＡ基板１の上
面における、ＢＧＡ基板１を貫通して設けられた空洞部
５の周囲に接着するとともに、ＢＧＡ基板１の下面にお
ける端子ごとにＢＧＡボール２を配列してなるＢＧＡパ
ッケージにおいて、ＢＧＡ基板１の上面にＢＧＡ基板中
の各配線ライン１２に対応して金属パターン１３を設
け、金属パターン１３とＢＧＡ基板中の各配線ライン１
２とをビア１４を介して接続し、下面のヒートスプレッ
ダ４に対応する部分に凹部１６を形成するとともに下面
の全面に絶縁処理を施した放熱フィン１５の下面と、Ｂ
ＧＡパッケージの上面とを絶縁性樹脂１７を用いて接着
してＢＧＡパッケージを構成する。
ヒートスプレッダ４の下面周辺部を、ＢＧＡ基板１の上
面における、ＢＧＡ基板１を貫通して設けられた空洞部
５の周囲に接着するとともに、ＢＧＡ基板１の下面にお
ける端子ごとにＢＧＡボール２を配列してなるＢＧＡパ
ッケージにおいて、ＢＧＡ基板１の上面にＢＧＡ基板中
の各配線ライン１２に対応して金属パターン１３を設
け、金属パターン１３とＢＧＡ基板中の各配線ライン１
２とをビア１４を介して接続し、下面のヒートスプレッ
ダ４に対応する部分に凹部１６を形成するとともに下面
の全面に絶縁処理を施した放熱フィン１５の下面と、Ｂ
ＧＡパッケージの上面とを絶縁性樹脂１７を用いて接着
してＢＧＡパッケージを構成する。
【００３３】このような構造にしたので、ＢＧＡ基板１
の内部の熱を、放熱フィンに対して有効に伝達すること
ができ、従って、ＢＧＡパッケージが動作時に内部で発
生する熱を効率的に放熱して、ＢＧＡパッケージの温度
上昇を防止することができる。
の内部の熱を、放熱フィンに対して有効に伝達すること
ができ、従って、ＢＧＡパッケージが動作時に内部で発
生する熱を効率的に放熱して、ＢＧＡパッケージの温度
上昇を防止することができる。
【００３４】(7) ＬＳＩチップ３の背面に直付けされた
ヒートスプレッダ４の下面周辺部を、ＢＧＡ基板１の上
面における、ＢＧＡ基板１を貫通して設けられた空洞部
５の周囲のアース部に導電性樹脂を用いて接着するとと
もに、ＢＧＡ基板１の下面における端子ごとにＢＧＡボ
ール２を配列してなるＢＧＡパッケージにおいて、ＢＧ
Ａ基板１の上面にＢＧＡ基板中の各配線ラインに対応し
て金属パターンを設け、この金属パターンとＢＧＡ基板
中の各配線ラインとをビアを介して接続し、放熱フィン
１５の下面におけるＢＧＡ基板中のアースラインに接続
された金属パターンに対向する部分には導電部１８を形
成し、信号ラインおよび電源ラインに接続された金属パ
ターンに対向する部分には絶縁部１９を形成するととも
に、放熱フィン１５の下面とＢＧＡパッケージの上面と
を異方性導電樹脂を用いて接着してＢＧＡパッケージを
構成する。
ヒートスプレッダ４の下面周辺部を、ＢＧＡ基板１の上
面における、ＢＧＡ基板１を貫通して設けられた空洞部
５の周囲のアース部に導電性樹脂を用いて接着するとと
もに、ＢＧＡ基板１の下面における端子ごとにＢＧＡボ
ール２を配列してなるＢＧＡパッケージにおいて、ＢＧ
Ａ基板１の上面にＢＧＡ基板中の各配線ラインに対応し
て金属パターンを設け、この金属パターンとＢＧＡ基板
中の各配線ラインとをビアを介して接続し、放熱フィン
１５の下面におけるＢＧＡ基板中のアースラインに接続
された金属パターンに対向する部分には導電部１８を形
成し、信号ラインおよび電源ラインに接続された金属パ
ターンに対向する部分には絶縁部１９を形成するととも
に、放熱フィン１５の下面とＢＧＡパッケージの上面と
を異方性導電樹脂を用いて接着してＢＧＡパッケージを
構成する。
【００３５】このような構造にしたので、放熱フィン１
５を介してＬＳＩチップのアースを強化するとともに、
(6) の場合と同様に、ＢＧＡパッケージが動作時に内部
で発生する熱を効率的に放熱して、ＢＧＡパッケージの
温度上昇を防止することができる。
５を介してＬＳＩチップのアースを強化するとともに、
(6) の場合と同様に、ＢＧＡパッケージが動作時に内部
で発生する熱を効率的に放熱して、ＢＧＡパッケージの
温度上昇を防止することができる。
【００３６】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施形態(1) を
示したものであって、図８の場合と同じものを同じ番号
で示している。図１の場合、図８の場合と比較して、ヒ
ートスプレッダ４の面積を縮小して、ヒートスプレッダ
をＢＧＡパッケージに取り付けた状態で、ヒートスプレ
ッダの外側形状Ｌが、最内列のハンダボール位置よりも
内側になるようにしている。
示したものであって、図８の場合と同じものを同じ番号
で示している。図１の場合、図８の場合と比較して、ヒ
ートスプレッダ４の面積を縮小して、ヒートスプレッダ
をＢＧＡパッケージに取り付けた状態で、ヒートスプレ
ッダの外側形状Ｌが、最内列のハンダボール位置よりも
内側になるようにしている。
【００３７】図８に示された従来のＢＧＡパッケージに
おいて、ヒートスプレッダ４の大きさと、ＢＧＡボール
のリフロー時温度との関係を調査した結果、ヒートスプ
レッダ下部に位置するＢＧＡボールの温度が極端に低い
（一例として−１５°Ｃ〜−２０°Ｃ）ことが明らかに
なった。そこで、ヒートスプレッダ４の外側形状が、最
内列のＢＧＡボールよりも内側になるような寸法関係と
することによって、ＢＧＡボールの温度が必要十分な温
度まで上昇することが確認された。
おいて、ヒートスプレッダ４の大きさと、ＢＧＡボール
のリフロー時温度との関係を調査した結果、ヒートスプ
レッダ下部に位置するＢＧＡボールの温度が極端に低い
（一例として−１５°Ｃ〜−２０°Ｃ）ことが明らかに
なった。そこで、ヒートスプレッダ４の外側形状が、最
内列のＢＧＡボールよりも内側になるような寸法関係と
することによって、ＢＧＡボールの温度が必要十分な温
度まで上昇することが確認された。
【００３８】この場合におけるヒートスプレッダの外側
形状と、最内列のハンダボール位置との関係としては、
例えば、米国のＪＥＤＥＣ（Joint Electronic Device
Engineering Councils）規格による推奨リフロー温度ｍ
ａｘ２２５°Ｃを満足するとともに、適切なハンダ接合
温度が得られるようにすることが必要である。
形状と、最内列のハンダボール位置との関係としては、
例えば、米国のＪＥＤＥＣ（Joint Electronic Device
Engineering Councils）規格による推奨リフロー温度ｍ
ａｘ２２５°Ｃを満足するとともに、適切なハンダ接合
温度が得られるようにすることが必要である。
【００３９】図２は、実施形態(1) の場合における、ヒ
ートスプレッダ端位置と、ＢＧＡボール位置との関係を
示したものであって、図１の場合と同じものを同じ番号
で示し、斜線を施して示す２1 は最内列のＢＧＡボー
ル、２2 は最外列のＢＧＡボールである。
ートスプレッダ端位置と、ＢＧＡボール位置との関係を
示したものであって、図１の場合と同じものを同じ番号
で示し、斜線を施して示す２1 は最内列のＢＧＡボー
ル、２2 は最外列のＢＧＡボールである。
【００４０】本実施形態においては、ＢＧＡボールのエ
ッジで形成される垂直面を境界として、ヒートスプレッ
ダの基板に対する接着位置関係を規定する。例えば、ボ
ール径；φ０．７５±０．１５ｍｍ、ボール位置度（Ｂ
ＧＡパッケージの中心軸基準）；±０．１０ｍｍの場
合、ヒートスプレッダ端位置を、最内列のＢＧＡボール
のエッジで形成される垂直面Ａに対して、次式の関係に
よって定める。 ｛ヒートスプレッダ端位置｝≦｛最内列ボールのセンタ位置（typical 値) ｝ −｛（０．７５＋０．１５）／２｝−０．１０ …(1)
ッジで形成される垂直面を境界として、ヒートスプレッ
ダの基板に対する接着位置関係を規定する。例えば、ボ
ール径；φ０．７５±０．１５ｍｍ、ボール位置度（Ｂ
ＧＡパッケージの中心軸基準）；±０．１０ｍｍの場
合、ヒートスプレッダ端位置を、最内列のＢＧＡボール
のエッジで形成される垂直面Ａに対して、次式の関係に
よって定める。 ｛ヒートスプレッダ端位置｝≦｛最内列ボールのセンタ位置（typical 値) ｝ −｛（０．７５＋０．１５）／２｝−０．１０ …(1)
【００４１】なお図２において、最外列のＢＧＡボール
のエッジで形成される境界面Ｂの外側部分にも、ヒート
スプレッダを接着することが可能である。実施形態(1)
の場合において、より強力な放熱効果を必要とするとき
は、従来の場合と同様に、図示されない放熱フィンを、
ヒートスプレッダ上に後付けすればよい。
のエッジで形成される境界面Ｂの外側部分にも、ヒート
スプレッダを接着することが可能である。実施形態(1)
の場合において、より強力な放熱効果を必要とするとき
は、従来の場合と同様に、図示されない放熱フィンを、
ヒートスプレッダ上に後付けすればよい。
【００４２】図３は、本発明の実施形態(2) を示したも
のであって、(a) は上面図を示し、(b) はＸ−Ｘ断面図
を示している。図１の場合と同じものを同じ番号で示
し、４Ａは本実施形態の場合のヒートスプレッダであっ
て、４1 はＬＳＩチップ接続部、４2 は四隅に設けられ
たヒートスプレッダの一部からなる脚部である。
のであって、(a) は上面図を示し、(b) はＸ−Ｘ断面図
を示している。図１の場合と同じものを同じ番号で示
し、４Ａは本実施形態の場合のヒートスプレッダであっ
て、４1 はＬＳＩチップ接続部、４2 は四隅に設けられ
たヒートスプレッダの一部からなる脚部である。
【００４３】ヒートスプレッダ４Ａは、例えばＢＧＡ基
板１のほぼ全面を覆う大きさを有し、図示のように中央
部に突出して設けられたＬＳＩチップ接続部４1 の下面
を、ＬＳＩチップ３の上面に熱伝導性樹脂によって接着
するとともに、四隅に突出して設けられた脚部４2 によ
ってＢＧＡ基板１上に支持するようになっている。なお
脚部４2 は、四隅に限らず、ＢＧＡボール領域の外側に
おける任意の場所に設けることができる。
板１のほぼ全面を覆う大きさを有し、図示のように中央
部に突出して設けられたＬＳＩチップ接続部４1 の下面
を、ＬＳＩチップ３の上面に熱伝導性樹脂によって接着
するとともに、四隅に突出して設けられた脚部４2 によ
ってＢＧＡ基板１上に支持するようになっている。なお
脚部４2 は、四隅に限らず、ＢＧＡボール領域の外側に
おける任意の場所に設けることができる。
【００４４】このような構造にすることによって、ヒー
トスプレッダ４Ａの下面とＢＧＡ基板１の上面との間
に、空気層８が形成されるので、空気層８の下部に位置
するＢＧＡボール領域から、ヒートスプレッダ４Ａに対
する熱伝導が妨げられるとともに、空気層８の部分を通
じて熱風が循環することによって、ＢＧＡボール領域の
温度低下を防止することができるとともに、ヒートスプ
レッダ４Ａを大型化することによって、ＬＳＩチップ３
に対する放熱効果を向上させることができる。
トスプレッダ４Ａの下面とＢＧＡ基板１の上面との間
に、空気層８が形成されるので、空気層８の下部に位置
するＢＧＡボール領域から、ヒートスプレッダ４Ａに対
する熱伝導が妨げられるとともに、空気層８の部分を通
じて熱風が循環することによって、ＢＧＡボール領域の
温度低下を防止することができるとともに、ヒートスプ
レッダ４Ａを大型化することによって、ＬＳＩチップ３
に対する放熱効果を向上させることができる。
【００４５】図４は、本発明の実施形態(3) を示したも
のであって、(a) は上面図を示し、(b) はＸ−Ｘ断面図
を示している。図１の場合と同じものを同じ番号で示
し、４Ｂは本実施形態の場合のヒートスプレッダであっ
て、４1 はＬＳＩチップ接続部、４3 は四隅に設けられ
た熱伝導率の低い材質（例えばガラスエポキシやＢＴレ
ジン等）からなる脚部である。
のであって、(a) は上面図を示し、(b) はＸ−Ｘ断面図
を示している。図１の場合と同じものを同じ番号で示
し、４Ｂは本実施形態の場合のヒートスプレッダであっ
て、４1 はＬＳＩチップ接続部、４3 は四隅に設けられ
た熱伝導率の低い材質（例えばガラスエポキシやＢＴレ
ジン等）からなる脚部である。
【００４６】ヒートスプレッダ４Ｂは、例えばＢＧＡ基
板１のほぼ全面を覆う大きさを有し、図示のように中央
部に突出して設けられたＬＳＩチップ接続部４1 の下面
を、ＬＳＩチップ３の上面に熱伝導性樹脂によって接着
するとともに、四隅に突出して設けられた脚部４3 によ
ってＢＧＡ基板１上に支持するようになっている。なお
脚部４3 は、四隅に限らず、ＢＧＡボール領域の外側に
おける任意の場所に設けることができる。
板１のほぼ全面を覆う大きさを有し、図示のように中央
部に突出して設けられたＬＳＩチップ接続部４1 の下面
を、ＬＳＩチップ３の上面に熱伝導性樹脂によって接着
するとともに、四隅に突出して設けられた脚部４3 によ
ってＢＧＡ基板１上に支持するようになっている。なお
脚部４3 は、四隅に限らず、ＢＧＡボール領域の外側に
おける任意の場所に設けることができる。
【００４７】このような構造にすることによって、ヒー
トスプレッダ４ＡとＢＧＡ基板１との間に、空気層８が
形成されるので、空気層８の下部に位置するＢＧＡボー
ル領域からヒートスプレッダ４Ｂに対する熱伝導が妨げ
られるとともに、空気層８の部分を通じて熱風が循環す
ることによって、ＢＧＡボール領域の温度低下を防止す
ることができるとともに、ヒートスプレッダ４Ｂを大型
化することによって、ＬＳＩチップ３に対する放熱効果
を向上させることができる。
トスプレッダ４ＡとＢＧＡ基板１との間に、空気層８が
形成されるので、空気層８の下部に位置するＢＧＡボー
ル領域からヒートスプレッダ４Ｂに対する熱伝導が妨げ
られるとともに、空気層８の部分を通じて熱風が循環す
ることによって、ＢＧＡボール領域の温度低下を防止す
ることができるとともに、ヒートスプレッダ４Ｂを大型
化することによって、ＬＳＩチップ３に対する放熱効果
を向上させることができる。
【００４８】さらに実施形態(3) の場合、ヒートスプレ
ッダ４Ｂに設けられた脚部４3 を熱伝導率の低い材質で
構成することによって、ヒートスプレッダ４Ｂに対する
熱伝導が妨げられるので、より効果的にＢＧＡボール領
域の温度低下を防止することができる。
ッダ４Ｂに設けられた脚部４3 を熱伝導率の低い材質で
構成することによって、ヒートスプレッダ４Ｂに対する
熱伝導が妨げられるので、より効果的にＢＧＡボール領
域の温度低下を防止することができる。
【００４９】図５は、本発明の実施形態(4) を示したも
のであって、ＢＧＡパッケージのＬＳＩを含む部分の側
断面図を示している。図１の場合と同じものを同じ番号
で示し、２Ａはリフロー処理後のＢＧＡボール、９は主
基板、１０1 は第１の銅箔層、１０2 は第２の銅箔層、
１１は銅箔層１０1,１０2 を接続するサーマルビアであ
る。
のであって、ＢＧＡパッケージのＬＳＩを含む部分の側
断面図を示している。図１の場合と同じものを同じ番号
で示し、２Ａはリフロー処理後のＢＧＡボール、９は主
基板、１０1 は第１の銅箔層、１０2 は第２の銅箔層、
１１は銅箔層１０1,１０2 を接続するサーマルビアであ
る。
【００５０】第１の銅箔層１０1 は、主基板９の裏面
（ＢＧＡパッケージが搭載されない面）から１層目また
は２層目に設けられる。第２の銅箔層１０2 は、主基板
９の表面（ＢＧＡパッケージが搭載される面）から１層
目または２層目に設けられる。銅箔層１０1,１０2 は、
例えばヒートスプレッダ４と同程度の面積を有する１０
〜５０μｍ厚の銅箔からなっている。銅箔層１０1 と銅
箔層１０2 とは、サーマルビア１１によって接続されて
いる。
（ＢＧＡパッケージが搭載されない面）から１層目また
は２層目に設けられる。第２の銅箔層１０2 は、主基板
９の表面（ＢＧＡパッケージが搭載される面）から１層
目または２層目に設けられる。銅箔層１０1,１０2 は、
例えばヒートスプレッダ４と同程度の面積を有する１０
〜５０μｍ厚の銅箔からなっている。銅箔層１０1 と銅
箔層１０2 とは、サーマルビア１１によって接続されて
いる。
【００５１】このような構造とすることによって、主基
板９の裏面から表面に向かっての熱伝導性を向上させ
て、主基板９の裏面からＢＧＡボール領域に供給される
熱量を増大させることができ、効果的にＢＧＡボール領
域の温度低下を防止することができる。
板９の裏面から表面に向かっての熱伝導性を向上させ
て、主基板９の裏面からＢＧＡボール領域に供給される
熱量を増大させることができ、効果的にＢＧＡボール領
域の温度低下を防止することができる。
【００５２】図６は、本発明の実施形態(5) を示したも
のであって、(a) は上面図を示し、(b) はＸ−Ｘ断面図
を示している。図１の場合と同じものを同じ番号で示
し、１２はＢＧＡ基板１内の配線ライン、１３はＢＧＡ
基板１の放熱フィン搭載面に全配線ラインに対応して設
けられた金属パターン、１４は各配線ライン１２と金属
パターン１３とを接続するビア、１５はアルミ（Ａｌ）
からなり、下面の全面をアルマイト処理された放熱フィ
ン、１６は放熱フィン１５の下面に、ヒートスプレッダ
４に対応して設けられた凹部、１７はＢＧＡ基板１の上
面と放熱フィン１５の下面とを接着する絶縁性樹脂であ
る。
のであって、(a) は上面図を示し、(b) はＸ−Ｘ断面図
を示している。図１の場合と同じものを同じ番号で示
し、１２はＢＧＡ基板１内の配線ライン、１３はＢＧＡ
基板１の放熱フィン搭載面に全配線ラインに対応して設
けられた金属パターン、１４は各配線ライン１２と金属
パターン１３とを接続するビア、１５はアルミ（Ａｌ）
からなり、下面の全面をアルマイト処理された放熱フィ
ン、１６は放熱フィン１５の下面に、ヒートスプレッダ
４に対応して設けられた凹部、１７はＢＧＡ基板１の上
面と放熱フィン１５の下面とを接着する絶縁性樹脂であ
る。
【００５３】ＢＧＡ基板側において、ＢＧＡ基板１内の
配線ライン１２と、ＢＧＡ基板１の放熱フィン搭載面に
設けられた金属パターン１３とをすべてビア１４で接続
する。これに対して下面に凹部１６を有する放熱フィン
１５を、絶縁性樹脂１７によって、ＢＧＡ基板１の上面
全体に接着する。この際、ヒートスプレッダ４が、放熱
フィン１５の凹部１６内に収容されるようにする。
配線ライン１２と、ＢＧＡ基板１の放熱フィン搭載面に
設けられた金属パターン１３とをすべてビア１４で接続
する。これに対して下面に凹部１６を有する放熱フィン
１５を、絶縁性樹脂１７によって、ＢＧＡ基板１の上面
全体に接着する。この際、ヒートスプレッダ４が、放熱
フィン１５の凹部１６内に収容されるようにする。
【００５４】このようにすることによって、ＢＧＡ基板
１の内部で発生する熱を、ビア１４，銅パッド１３を経
て、放熱フィン１５に対して、有効に伝達することがで
きるので、ＢＧＡパッケージが動作時に内部で発生する
熱を効率的に放熱して、ＢＧＡパッケージの温度上昇を
防止することができる。
１の内部で発生する熱を、ビア１４，銅パッド１３を経
て、放熱フィン１５に対して、有効に伝達することがで
きるので、ＢＧＡパッケージが動作時に内部で発生する
熱を効率的に放熱して、ＢＧＡパッケージの温度上昇を
防止することができる。
【００５５】図７は、本発明の実施形態(6) を示したも
のであって、放熱フィンの下面のみを示している。本実
施形態の全体構成は、図６に示された実施形態(5) の場
合と同様である。放熱フィン１５において、１８は導電
部、１９は絶縁部である。
のであって、放熱フィンの下面のみを示している。本実
施形態の全体構成は、図６に示された実施形態(5) の場
合と同様である。放熱フィン１５において、１８は導電
部、１９は絶縁部である。
【００５６】導電部１８は、放熱フィン１５における、
実施形態(5) に示されたような、配線ライン中のアース
ラインに接続された金属パターンに対応する位置に設け
られ、例えば、放熱フィンの下面の一部の金属面を露出
して、ニッケル・金（Ｎｉ＋Ａｕ）メッキすることによ
って形成される。導電部１８に対応するＢＧＡ基板上の
金属パターンは、ＢＧＡ基板中のアースラインとビアを
介して接続されている。絶縁部１９は、放熱フィン１５
下面の導電部１８を除く全面をアルマイト化処理するこ
とによって形成される。絶縁部１９に対応するＢＧＡ基
板上の金属パターンは、ＢＧＡ基板中の信号ラインおよ
び電源ラインとビアを介して接続されている。
実施形態(5) に示されたような、配線ライン中のアース
ラインに接続された金属パターンに対応する位置に設け
られ、例えば、放熱フィンの下面の一部の金属面を露出
して、ニッケル・金（Ｎｉ＋Ａｕ）メッキすることによ
って形成される。導電部１８に対応するＢＧＡ基板上の
金属パターンは、ＢＧＡ基板中のアースラインとビアを
介して接続されている。絶縁部１９は、放熱フィン１５
下面の導電部１８を除く全面をアルマイト化処理するこ
とによって形成される。絶縁部１９に対応するＢＧＡ基
板上の金属パターンは、ＢＧＡ基板中の信号ラインおよ
び電源ラインとビアを介して接続されている。
【００５７】このような放熱フィン１５を、銀（Ａｇ）
粒子入りのエポキシ樹脂またはシリコン樹脂等の異方性
導電樹脂を用いて、実施形態(5) の場合と同様に、ＢＧ
Ａ基板に接着することによって、ＬＳＩチップの上面か
ら放熱フィン１５とアースラインに接続された金属パタ
ーンを介してアースをとることができる。これによっ
て、ＬＳＩチップに対するアースを強化することが可能
となるとともに、実施形態(5) の場合と同様に、ＢＧＡ
パッケージの動作時における放熱を効率的に行なうこと
ができる。
粒子入りのエポキシ樹脂またはシリコン樹脂等の異方性
導電樹脂を用いて、実施形態(5) の場合と同様に、ＢＧ
Ａ基板に接着することによって、ＬＳＩチップの上面か
ら放熱フィン１５とアースラインに接続された金属パタ
ーンを介してアースをとることができる。これによっ
て、ＬＳＩチップに対するアースを強化することが可能
となるとともに、実施形態(5) の場合と同様に、ＢＧＡ
パッケージの動作時における放熱を効率的に行なうこと
ができる。
【００５８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、Ｂ
ＧＡパッケージの実装構造において、リフロー時におけ
るＢＧＡボール領域の温度低下を防止することによっ
て、基板に搭載された部品を許容温度内に保ちながら、
適切なハンダ接合温度が得られるようにすることができ
る。
ＧＡパッケージの実装構造において、リフロー時におけ
るＢＧＡボール領域の温度低下を防止することによっ
て、基板に搭載された部品を許容温度内に保ちながら、
適切なハンダ接合温度が得られるようにすることができ
る。
【００５９】さらに本発明によれば、ＢＧＡパッケージ
の実装構造において、放熱フィンを使用する場合に、Ｂ
ＧＡ基板内の発生熱を有効に放熱フィンに伝達すること
によって、ＢＧＡパッケージの放熱の効率化を図ること
ができるとともに、放熱フィンを介してＬＳＩチップを
アースに接続することによって、ＬＳＩチップのアース
を強化することが可能となる。
の実装構造において、放熱フィンを使用する場合に、Ｂ
ＧＡ基板内の発生熱を有効に放熱フィンに伝達すること
によって、ＢＧＡパッケージの放熱の効率化を図ること
ができるとともに、放熱フィンを介してＬＳＩチップを
アースに接続することによって、ＬＳＩチップのアース
を強化することが可能となる。
【図１】本発明の実施形態(1) を示す図である。
【図２】実施形態(1) の場合における、ヒートスプレッ
ダ端位置と、ＢＧＡボール位置との関係を示す図であ
る。
ダ端位置と、ＢＧＡボール位置との関係を示す図であ
る。
【図３】本発明の実施形態(2) を示す図であって、(a)
は上面図を示し、(b) はＸ−Ｘ断面図を示す。
は上面図を示し、(b) はＸ−Ｘ断面図を示す。
【図４】本発明の実施形態(3) を示す図であって、(a)
は上面図を示し、(b) はＸ−Ｘ断面図を示す。
は上面図を示し、(b) はＸ−Ｘ断面図を示す。
【図５】本発明の実施形態(4) を示す図である。
【図６】本発明の実施形態(5) を示す図であって、(a)
は上面図を示し、(b) はＸ−Ｘ断面図を示す。
は上面図を示し、(b) はＸ−Ｘ断面図を示す。
【図７】本発明の実施形態(6) を示す図である。
【図８】従来のＢＧＡパッケージの構造を例示する図で
ある。
ある。
１ ＢＧＡ基板 ２，２Ａ ＢＧＡボール ３ ＬＳＩチップ ４，４Ａ，４Ｂ ヒートスプレッダ ４1 ＬＳＩチップ接続部 ４2,４3 脚部 ８ 空気層 ９ 主基板 １０1,１０2 銅箔層 １１ サーマルビア １２ 配線ライン １３ 金属パターン １４ ビア １５ 放熱フィン １６ 凹部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 東口 裕 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 戸谷 眞 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 三代 絹子 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 山田 悟 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内
Claims (7)
- 【請求項１】 ＬＳＩチップの上面に直付けされたヒー
トスプレッダの下面周辺部を、ＢＧＡ基板の上面におけ
る、該ＢＧＡ基板を貫通して設けられた空洞部の周囲に
接着するとともに、ＢＧＡ基板の下面における端子ごと
にＢＧＡボールを配列してなるＢＧＡパッケージにおい
て、 前記ヒートスプレッダが、前記ＢＧＡ基板におけるＢＧ
Ａボール領域と重複しないようにその外側形状を定めら
れていることを特徴とするＢＧＡパッケージの実装構
造。 - 【請求項２】 請求項１に記載のＢＧＡパッケージの実
装構造において、前記ヒートスプレッダの外側形状が、
最内列のＢＧＡボールの内側エッジで形成される垂直面
よりも内側になるように構成したことを特徴とするＢＧ
Ａパッケージの実装構造。 - 【請求項３】 ＬＳＩチップの上面に直付けされたヒー
トスプレッダの下面周辺部を、ＢＧＡ基板の上面におけ
る、該ＢＧＡ基板を貫通して設けられた空洞部の周囲に
接着するとともに、ＢＧＡ基板の下面における端子ごと
にＢＧＡボールを配列してなるＢＧＡパッケージにおい
て、 前記ヒートスプレッダの前記ＢＧＡ基板に対向する部分
における前記ＢＧＡボール領域に対応する範囲の厚さを
小さくして、該ヒートスプレッダの下面とＢＧＡ基板の
上面との間に空気層を形成するとともに、該ヒートスプ
レッダの下面のＢＧＡボール領域の外側における任意の
箇所に、該ヒートスプレッダを前記ＢＧＡ基板上に支持
する、該ヒートスプレッダと同一材質からなる脚部を設
けたことを特徴とするＢＧＡパッケージの実装構造。 - 【請求項４】 請求項３に記載のＢＧＡパッケージの実
装構造において、前記脚部に代えて熱伝導率の低い材質
からなる脚部を設けたことを特徴とするＢＧＡパッケー
ジの実装構造。 - 【請求項５】 ＬＳＩチップの上面に直付けされたヒー
トスプレッダの下面周辺部を、ＢＧＡ基板の上面におけ
る、該ＢＧＡ基板を貫通して設けられた空洞部の周囲に
接着するとともに、ＢＧＡ基板の下面における端子ごと
にＢＧＡボールを配列してなるＢＧＡパッケージを、主
基板上に搭載してリフローすることによって、前記ＢＧ
Ａボールを介して主基板に溶着するＢＧＡパッケージ搭
載プリント板において、 該主基板の前記ＢＧＡパッケージ搭載部分における、該
主基板の裏面および表面に近い部分にそれぞれ銅箔層を
該主基板面と平行に設けるとともに、該両銅箔層を接続
するサーマルビアを設けたことを特徴とするＢＧＡパッ
ケージ搭載プリント板の実装構造。 - 【請求項６】 ＬＳＩチップの上面に直付けされたヒー
トスプレッダの下面周辺部を、ＢＧＡ基板の上面におけ
る、該ＢＧＡ基板を貫通して設けられた空洞部の周囲に
接着するとともに、ＢＧＡ基板の下面における端子ごと
にＢＧＡボールを配列してなるＢＧＡパッケージにおい
て、 該ＢＧＡ基板の上面に該ＢＧＡ基板中の各配線ラインに
対応して金属パターンを設け、該金属パターンと該ＢＧ
Ａ基板中の各配線ラインとをビアを介して接続し、下面
の前記ヒートスプレッダに対応する部分に凹部を形成す
るとともに下面の全面に絶縁処理を施した放熱フィンの
下面と、前記ＢＧＡパッケージの上面とを絶縁性樹脂を
用いて接着してなることを特徴とするＢＧＡパッケージ
の実装構造。 - 【請求項７】 ＬＳＩチップの背面に直付けされたヒー
トスプレッダの下面周辺部を、ＢＧＡ基板の上面におけ
る、該ＢＧＡ基板を貫通して設けられた空洞部の周囲の
アース部に導電性樹脂を用いて接着するとともに、ＢＧ
Ａ基板の下面における端子ごとにＢＧＡボールを配列し
てなるＢＧＡパッケージにおいて、 該ＢＧＡ基板の上面に該ＢＧＡ基板中の各配線ラインに
対応して金属パターンを設け、該金属パターンと該ＢＧ
Ａ基板中の各配線ラインとをビアを介して接続し、前記
放熱フィンの下面における前記ＢＧＡ基板中のアースラ
インに接続された金属パターンに対向する部分には導電
部を形成し、信号ラインおよび電源ラインに接続された
金属パターンに対向する部分には絶縁部を形成するとと
もに、該放熱フィンの下面と前記ＢＧＡパッケージの上
面とを異方性導電樹脂を用いて接着してなることを特徴
とするＢＧＡパッケージの実装構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10411797A JP3438125B2 (ja) | 1997-04-22 | 1997-04-22 | Ｂｇａパッケージの実装構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10411797A JP3438125B2 (ja) | 1997-04-22 | 1997-04-22 | Ｂｇａパッケージの実装構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10294399A true JPH10294399A (ja) | 1998-11-04 |
| JP3438125B2 JP3438125B2 (ja) | 2003-08-18 |
Family
ID=14372192
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10411797A Expired - Fee Related JP3438125B2 (ja) | 1997-04-22 | 1997-04-22 | Ｂｇａパッケージの実装構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3438125B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1848035A1 (en) * | 2005-11-16 | 2007-10-24 | Advanced Micro Devices, Inc. | Semiconductor device with integrated heat spreader |
| CN110290640A (zh) * | 2019-07-31 | 2019-09-27 | 东莞市沃德普自动化科技有限公司 | 一种设备及其pcb板 |
-
1997
- 1997-04-22 JP JP10411797A patent/JP3438125B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1848035A1 (en) * | 2005-11-16 | 2007-10-24 | Advanced Micro Devices, Inc. | Semiconductor device with integrated heat spreader |
| CN110290640A (zh) * | 2019-07-31 | 2019-09-27 | 东莞市沃德普自动化科技有限公司 | 一种设备及其pcb板 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3438125B2 (ja) | 2003-08-18 |
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