JPH11297882A

JPH11297882A - 半導体装置，その製造方法，電子装置およびその製造方法

Info

Publication number: JPH11297882A
Application number: JP10100865A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Furuido; 敦古井戸; Hideyuki Usuha; 英幸薄葉
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi ULSI Systems Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Solutions Technology Ltd
Priority date: 1998-04-13
Filing date: 1998-04-13
Publication date: 1999-10-29

Abstract

(57)【要約】【課題】実装基板に対する突起電極の電気的接続の良
否を簡単に測定する。半導体チップに熱的損傷を与える
ことなく半導体装置を実装する。【解決手段】主面および裏面ならびに主面と裏面に亘
って配線を有する基板と、前記基板の主面に固定される
少なくとも一つの半導体チップまたは少なくとも一つの
半導体チップを含む複数の電子部品と、前記半導体チッ
プの電極と基板の配線を電気的に接続する接続手段と、
前記基板の主面に設けられ前記半導体チップや前記接続
手段を被う封止体と、前記基板の裏面の各配線に固定さ
れた突起電極とを有する半導体装置であって、前記突起
電極が固定される配線には一端が前記基板の主面に対面
する封止体主面に露出する導電性の補助端子が電気的に
固定されている。前記補助端子は熱伝導性が良好な棒状
のピンで形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置の製造技
術およびその半導体装置を組み込んだ電子装置の製造技
術に関し、特に基板の主面側に封止体を有し、基板の裏
面側にボール電極やリード等の突起電極を有する半導体
装置における実装後の突起電極の電気的接続の良否測定
技術やリペア技術、さらには実装技術に適用して有効な
技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置（半導体集積回路装置）の一
つとして、フェイスダウンボンディング法によって電子
装置の実装基板等に固定するデバイスが知られている。

【０００３】このようなフェイスダウンボンディング法
による実装形態をとる半導体装置の一つとして、封止体
（パッケージ）の実装面側にバンプ電極（ボール電極）
をアレイ状に配置したいわゆるボールグリッドアレイ
（ＢＧＡ）型半導体装置や、リード・ピンを取り付けた
ピングリッドアレイ（ＰＧＡ）型半導体装置が知られて
いる。

【０００４】ＢＧＡ型半導体装置については、たとえ
ば、工業調査会発行「電子材料」1996年４月号、Ｐ90〜
Ｐ97に記載されている。この文献には、マイクロプロセ
ッサ向けプラスチックＢＧＡ（ＰＢＧＡ）について記載
されている。

【０００５】また、ＰＧＡについては、日経ＢＰ社発行
「日経エレクトロニクス」1993年８月２日号、P109およ
びP110に記載されている。

【０００６】一方、特願平6-103737号公報には、偏平な
樹脂封止体の実装面に複数の突起電極を有するととも
に、前記樹脂封止体の周縁には突出した端子が設けられ
た樹脂封止型半導体装置が開示されている。

【０００７】この樹脂封止型半導体装置においては、実
装後、検査装置の測定端子を前記端子に接触させること
によって、前記突起電極間の短絡を検査することができ
る。また、同文献には、実装後、電源経路に変更が生じ
た場合、前記端子にジャンパー配線を接続してデバック
効率を高める技術についても開示されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ＢＧＡ型半導体装置の
実装基板への実装においては、従来突起電極はリフロー
によって一括して固定されている。また、ＢＧＡ型半導
体装置の実装評価は、Ｘ線等による透視方法が採用され
ている。

【０００９】したがって、実装時には、ＢＧＡ型半導体
装置全体が熱に晒されるため、パッケージ内に封止され
た半導体チップも加熱される。この結果、半導体チップ
に構成されるＬＳＩ等の回路（素子）全体が熱ストレス
を受け、素子劣化を引き起こすおそれもある。

【００１０】また、突起電極はパッケージの下面の実装
面側にあり、この突起電極はフェイスダウンボンディン
グによって実装基板に固定されるため、前記文献のよう
に特別の測定端子を設けない限り、突起電極の実装基板
との接続の良否の測定は直接行えない不便さがあった。

【００１１】また、実装基板に一度実装したＢＧＡ型半
導体装置を、実装不良から取り替えるいわゆるリペア作
業におけるＢＧＡ型半導体装置の取り外しにおいても、
実装基板とＢＧＡ型半導体装置の接続部分全体に加熱気
体を吹き付けて、突起電極部分を溶融し、その後ＢＧＡ
型半導体装置を実装基板から取り外す等の手段しかな
く、取り外しも時間を要することになる。

【００１２】本発明の目的は、実装基板に対する半導体
装置の突起電極の電気的接続の良否が簡単に測定できる
半導体装置および電子装置ならびにそれらの製造方法を
提供することにある。

【００１３】本発明の他の目的は、半導体チップに熱的
損傷を与えることなく半導体装置の突起電極の溶融が達
成できる半導体装置および電子装置ならびにそれらの製
造方法を提供することにある。

【００１４】本発明の他の目的は、熱放散性の良好な半
導体装置およびその半導体装置を有する電子装置ならび
にそれらの製造方法を提供することにある。本発明の前
記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、本明細書の
記述および添付図面からあきらかになるであろう。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。（１）主面および裏面ならびに主面と裏面に亘って配線
を有する基板と、前記基板の主面に固定される少なくと
も一つの半導体チップまたは少なくとも一つの半導体チ
ップを含む複数の電子部品と、前記半導体チップの電極
と基板の配線を電気的に接続する接続手段と、前記基板
の主面に設けられ前記半導体チップや前記接続手段を被
う封止体と、前記基板の裏面の各配線に固定された突起
電極とを有する半導体装置であって、前記突起電極が固
定される配線には一端が前記基板の主面に対面する封止
体主面に露出する導電性の補助端子が電気的に固定され
ている。前記補助端子は熱伝導性が良好な材質で形成さ
れている。前記補助端子は棒状のピンからなり、前記封
止体を貫通して前記突起電極が固定される配線に電気的
にかつ機械的に接続されている。

【００１６】（２）前記手段（１）の構成において、前
記補助端子の露出側の端面には窪みが設けられている。

【００１７】（３）前記手段（１）または（２）の構成
において、前記封止体主面には前記補助端子を被う絶縁
性のテープが張り付けられている。

【００１８】（４）前記手段（１）または（２）の構成
において、前記補助端子の露出端は放熱部を構成してい
る。

【００１９】このような半導体装置は、以下の方法によ
って製造される。基板の主面に半導体チップまたは半導
体チップを含む電子部品を搭載する工程と、前記半導体
チップの電極と基板主面の配線を電気的に接続する工程
と、前記突起電極が固定される配線の基板主面側に補助
端子を電気的かつ機械的に固定する工程と、前記基板の
主面側を前記補助端子の一端が露出するように封止体で
被う工程と、前記基板裏面の配線に突起電極を接続する
工程とを有する。このような半導体装置は電子装置の実
装基板に実装される。

【００２０】このような電子装置の製造においては以下
のように製造が可能になる。前記半導体装置を実装基板
に実装する際、前記実装基板に半導体装置を位置決め載
置した後、前記半導体装置の封止体の表面に露出する各
補助端子の露出端面に温度の高い加熱ブロックを接触さ
せて伝熱によって各補助端子の延長部分に位置する突起
電極を加熱して溶融させて半導体装置の実装を行う。

【００２１】前記実装基板に実装された半導体装置の封
止体の表面に露出する各補助端子を測定端子として前記
突起電極の実装基板への電気的接続の良否を測定する。

【００２２】半導体装置のリペアにおいては、前記実装
基板に実装された半導体装置の封止体の表面に露出する
各補助端子の露出端面に温度の高い加熱ブロックを接触
させて各補助端子の延長部分に位置する突起電極を伝熱
によって加熱して溶融させ、その後前記半導体装置を前
記実装基板から取り外す。

【００２３】前記（１）の手段によれば、（ａ）封止体
主面に補助端子の一端が露出していることから、半導体
装置を実装基板に実装した後においては、前記補助端子
を測定端子として使用して前記突起電極の接続の良否を
測定することができ、高精度な突起電極の電気的接続の
良否検査が迅速に行える。

【００２４】（ｂ）封止体主面に熱伝導性が良好な補助
端子の一端が露出していることから、前記補助端子の露
出部分に温度の高い加熱ブロックまたは温度の低い冷却
ブロックを接触させることによって、伝熱によって突起
電極の加熱または冷却が行える。したがって、半導体装
置を実装基板に実装する際、前記各補助端子の一端に加
熱ブロックを接触させて加熱することによって各突起電
極を溶融でき、確実な突起電極の接合が可能になる。

【００２５】（ｃ）前記（ｂ）により、実装基板に実装
された半導体装置のリペアにおいて、前記半導体装置の
封止体主面に露出する各補助端子の一端に加熱ブロック
を接触させて加熱することによって各突起電極を溶融で
き、確実な突起電極の接合が可能になる。

【００２６】前記（２）の手段によれば、前記手段
（１）の構成による効果に加えて、前記補助端子の露出
側の端面には窪みが設けられていることから、測定針の
先端が前記窪みに入って位置決めされることから、測定
精度および測定作業性が向上する。

【００２７】前記（３）の手段によれば、前記手段
（１）および手段（２）の構成による効果に加えて、半
導体装置の実装後に前記封止体主面を絶縁性のテープで
被うことができ、補助端子間のショートを防止できる。

【００２８】前記（４）の手段によれば、前記手段
（１）および手段（２）の構成による効果に加えて、前
記補助端子の露出端は放熱部を構成していることから、
半導体装置の半導体チップで発生した熱が封止体の外に
効率的に放散でき、電子装置の安定動作が達成できる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。なお、発明の実施の形態を
説明するための全図において、同一機能を有するものは
同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。

【００３０】（実施形態１）図１乃至図９は本発明の一
実施形態（実施形態１）である半導体装置に係わる図で
ある。本実施形態１では、ＢＧＡ型の半導体装置１に本
発明を適用した例について説明する。

【００３１】図１はＢＧＡ型半導体装置の断面図、図２
はＢＧＡ型半導体装置の平面図である。

【００３２】ＢＧＡ型半導体装置１は、図１および図２
に示すように、基板２の主面（図１で上面）の中央には
ダイパッド３を介して半導体チップ４が固定されてい
る。

【００３３】前記基板２は、ガラスエポキシ樹脂等から
なるプリント基板、またはセラミック基板からなる配線
基板であり、基板２の主面および裏面ならびに主面と裏
面に亘って配線５が形成されている。

【００３４】配線５は、基板２の主面に延在する配線５
ａ、基板２の裏面に延在する配線５ｂ、基板２を貫通す
るように設けられたスルーホールに充填され基板２の主
面の配線５ａと基板２の裏面の配線５ｂを電気的に接続
する配線５ｃがある。

【００３５】前記配線５ｂには半田からなるボール電極
（突起電極）６が接続されている。基板２の裏面は、Ｂ
ＧＡ型半導体装置１を実装基板に実装（固定）する際の
実装側の面、すなわち実装面となる。

【００３６】前記配線５ｃは半導体チップ４が固定され
る領域から外れた領域に設けられている。したがって、
このＢＧＡ型半導体装置１は、いわゆるファンアウト型
となる。

【００３７】前記半導体チップ４の図示しない電極と、
半導体チップ４の周囲にその先端を延在させる配線５ａ
は、導電性のワイヤ７で電気的に接続されている。半導
体チップ４の電極と配線５ａとの接続は他の接続手段で
もよい。

【００３８】また、前記各突起電極６を固定した配線５
ｂの真上に位置する基板２の主面側の配線５ａ上には、
導電性接着材１０を介して棒状のピンからなる補助端子
１１が立った状態で固定されている。この補助端子１１
は、導電性でかつ熱伝導性が良好な金属、たとえば銅等
によって形成されている。これら補助端子１１の上端面
は一定の高さになり、同一平面上に位置している。

【００３９】また、前記基板２の主面側には、前記補助
端子１１の上端（一端）を突出させるようにして、絶縁
性の樹脂からなる封止体１２が設けられている。この封
止体１２は基板２の主面の略全域を被い、半導体チップ
４，ワイヤ７，配線５ａ等を被っている。なお、前記基
板２の主面に対面する封止体１２の表面は、平坦にな
り、前記基板２の主面に対して平行になっていることか
ら、この面を封止体主面とも呼称する。

【００４０】また、図２に示すように、特に限定はされ
ないが、矩形のＢＧＡ型半導体装置１の方向識別のため
に、矩形の封止体１２の辺に対して、たとえば４５度の
傾きをもつ識別面１３が設けられている。

【００４１】さらに、図１に示すように、基板２のボー
ル電極６が取り付けられない表面は絶縁性のソルダーレ
ジスト１４で被われている。

【００４２】このようなＢＧＡ型半導体装置１では、補
助端子１１とボール電極６は、配線５ｂ，配線５ｃ，配
線５ａ，導電性接着材１０を介して電気的に接続される
構造になる。

【００４３】また、前記ボール電極６は、配線５ｂの一
部，配線５ｃ，配線５ａの一部，導電性接着材１０，補
助端子１１と直線的に重なる構造になり、ボール電極６
と補助端子１１の封止体主面に露出する一端面とは最短
距離になる。したがって、前記封止体主面の露出する補
助端子１１の端面に高い温度の加熱ブロックを接触させ
ることによって、効率的に伝熱でき、ボール電極６を溶
融させることができる。

【００４４】この溶融は、半田で形成したボール電極の
場合は勿論のこと、内部が金属等からなり表面が半田と
なるコアボールの場合でも容易に溶融が行える。

【００４５】なお、前記補助端子１１の露出側の端面に
温度の低い冷却ブロックを接触させることによって、効
率的な吸熱によってボール電極６を冷却させることがで
きる。

【００４６】つぎに本実施形態１のＢＧＡ型半導体装置
１の製造方法について説明する。図３に示すように、最
初に基板２を用意する。この基板２は、ガラスエポキシ
樹脂等からなるプリント基板、またはセラミック基板か
らなる配線基板であり、基板２の主面および裏面ならび
に主面と裏面に亘って配線５が形成されている。また、
基板２の主面にはダイパッド３が設けられている。この
ダイパッド３は前記配線５の形成時に同時に形成され
る。

【００４７】配線５は、基板２の主面に延在する配線５
ａ、基板２の裏面に延在する配線５ｂ、基板２を貫通す
るように設けられたスルーホールに充填され基板２の主
面の配線５ａと基板２の裏面の配線５ｂを電気的に接続
する配線５ｃがある。基板２の配線５ｂを除く裏面は絶
縁性のソルダーレジスト１４で被われている。

【００４８】つぎに、常用のチップボンディング装置に
よって、図３に示すように、前記基板２の主面のダイパ
ッド３上に半導体チップ４が図示しない接着剤等を用い
て固定される。

【００４９】つぎに、図３に示すように、常用のワイヤ
ボンディング装置によって、前記半導体チップ４の図示
しない電極と、基板２の主面の前記半導体チップ４の周
囲に先端を臨ませる配線５ａは、導電性のワイヤ７で電
気的に接続される。この接続手段は他の構成でもよい。

【００５０】つぎに、図４に示すように、基板２の主面
の配線５ａ上に棒状の金属ピンからなる補助端子１１が
立てた状態で接続される。前記補助端子１１は、熱伝導
性が良好な金属、たとえば銅やアルミニウム等からなっ
ている。また、補助端子１１は導電性接着材１０で配線
５ａに接続される。

【００５１】前記スルーホール部分の配線５ｃ真上およ
び真下には配線５ａおよび配線５ｂの一部が位置してい
る。前記補助端子１１は、配線５ｃの真上に位置してい
る。これは、補助端子１１と配線５ｂに接続される突起
電極との間の熱の伝達経路を直線的にし、補助端子１１
と突起電極との間での熱の授受を最も効率的に行うため
である。

【００５２】つぎに、図５に示すように、矩形枠からな
る封止用枠２０が基板２の主面側に取り付けられる。こ
の封止用枠２０の下面は一段窪み、この窪み部分２１が
基板２の主面周縁に嵌合するようになる。これによって
封止用枠２０は基板２に対してずれなくなる。

【００５３】前記封止用枠２０内には、絶縁性の樹脂が
注入され、かつキュアされ、半導体チップ４，ワイヤ
７，配線５ａ等を被う封止体１２が形成される。この樹
脂の注入において、封止体１２の上面、すなわち封止体
主面２２から前記補助端子１１の先端がわずかに突出す
るように樹脂の注入量が調整される。

【００５４】つぎに、前記封止用枠２０を基板２から引
き抜いた後、図６に示すように、基板２を裏返しにし、
かつ基板２の裏面の配線５ｂに半田ボール等を溶着し
て、ボール電極（突起電極）６を形成する。

【００５５】以上の作業工程によって、図１および図２
に示すＢＧＡ型半導体装置１が製造される。

【００５６】つぎに、本実施形態１のＢＧＡ型半導体装
置１を実装基板に実装して電子装置を製造する方法につ
いて、図７乃至図９を参照しながら説明する。

【００５７】図７はＢＧＡ型半導体装置を電子装置の実
装基板に実装する状態を示す断面図、図８はＢＧＡ型半
導体装置の実装におけるボール電極の接続の良否を測定
する状態を示す断面図、図９はリペア作業においてＢＧ
Ａ型半導体装置を実装基板から取り外す状態を示す断面
図である。

【００５８】図７に示すように、最初に電子装置に組み
込まれる実装基板２５が用意される。実装基板２５の主
面（上面）には前記ＢＧＡ型半導体装置１を実装するた
めのランド２６が設けられている。このランド２６は、
たとえばその表面に半田メッキが施されている。

【００５９】つぎに、前記実装基板２５の主面上にＢＧ
Ａ型半導体装置１を位置決めして載置する。これによっ
て各ランド２６上にＢＧＡ型半導体装置１のボール電極
６が正確に載るようになる。

【００６０】つぎに、図７に示すように、支持アーム２
７を操作して支持アーム２７の下端に固定された加熱ブ
ロック２８をＢＧＡ型半導体装置１の封止体１２から突
出する補助端子１１の露出端面上に接触させる。

【００６１】加熱ブロック２８にはカートリッジヒータ
が内蔵され、３００〜４００℃程度の温度を維持してい
る。

【００６２】補助端子１１に加熱ブロック２８が接触す
ることによって、加熱ブロック２８の熱が補助端子１
１，導電性接着材１０，配線５ａ，配線５ｃ，配線５ｂ
と順次伝わってボール電極６に到達し、半田からなるボ
ール電極６が溶融し、加熱ブロック２８による加圧とも
相俟って配線５ｂとランド２６はボール電極６によって
電気的に接続されることになる。

【００６３】前記加熱ブロック２８を上昇させて補助端
子１１から加熱ブロック２８を離すことによって、溶け
たボール電極６は再硬化し、配線５ｂとランド２６が固
定されることになる。これにより、ＢＧＡ型半導体装置
１の実装が終了する。

【００６４】なお、図示はしないが前記実装基板２５に
は各種の電子部品が搭載されて電子装置の回路システム
が構成される。

【００６５】つぎに、図８に示すように、実装基板２５
に実装されたＢＧＡ型半導体装置１の各ボール電極６の
電気的接続状態の良否の測定検査が行われる。この測定
においては、下面に複数の測定針（プローブ）３０を有
するプローブ板３１が用意される。

【００６６】プローブ板３１は、図示しない測定装置本
体から突出するアームの先端に取り付けられた支持軸３
２の下端に固定され、前記アームの３次元的移動によっ
て移動する。

【００６７】前記プローブ３０は、ＢＧＡ型半導体装置
１の各補助端子１１の露出端面に接触する半導体装置電
極用端子３０ａと、実装基板２５の配線２９に接触する
実装基板用端子３０ｂとからなっている。そして、一対
の半導体装置電極用端子３０ａと実装基板用端子３０ｂ
との間の導通の有無によって、ボール電極６による実装
基板２５のランド２６に対する電気的接続の良否が判定
できることになる。

【００６８】この電気的接続の良否の判定は、前記プロ
ーブ板３１にケーブル３３を介して接続されるテスタ３
４によって行われる。また、測定結果は前記テスタ３４
内の記憶部に記憶されるとともに、必要に応じて図示し
ないプリンタ等の出力機器から出力される。

【００６９】実装したＢＧＡ型半導体装置１の電極の接
続に異常がなければ、たとえば実装基板２５は電子装置
に組み込まれる。

【００７０】実装したＢＧＡ型半導体装置１の電極の接
続に異常がある場合、半導体装置の交換、すなわちリペ
アが行われる。

【００７１】このリペア作業においては、実装基板２５
に実装されたＢＧＡ型半導体装置１の補助端子１１の露
出端面に加熱ブロック２８を接触させ、前記実装の場合
と同様にに配線５ｂとランド２６を固定するボール電極
６を溶融させる。その後、加熱ブロック２８を上昇させ
るとともに、ＢＧＡ型半導体装置１を実装基板２５から
取り外す（図９参照）。

【００７２】また、ＢＧＡ型半導体装置１を取り外した
実装基板２５には、新たなＢＧＡ型半導体装置１を固定
する。

【００７３】一方、リペアを行うことなく、電極の接続
異常のあるＢＧＡ型半導体装置１に対して、加熱ブロッ
ク２８を用いて再度実装を行うようにしてもよい。すな
わち、本発明においては、実装時ＢＧＡ型半導体装置１
の全体を加熱することなく、補助端子１１，配線５を通
してボール電極６を加熱することから、半導体チップ４
には熱ストレスが加わらない利点がある。そこで、ボー
ル電極６の接続不良がある場合には、再度全体的に補助
端子１１を加熱したり、あるいは接続不良と判定された
補助端子１１を加熱するようにしてもよい。

【００７４】本実施形態１のＢＧＡ型半導体装置１およ
び前記ＢＧＡ型半導体装置１を組み込んだ電子装置の製
造においては、以下の効果を奏する。

【００７５】（１）ＢＧＡ型半導体装置１の封止体主面
２２に補助端子１１の一端が露出していることから、Ｂ
ＧＡ型半導体装置１を実装基板２５に実装した後におい
ては、前記補助端子１１を測定端子として使用して前記
突起電極（ボール電極）６の接続の良否を測定すること
ができ、高精度な突起電極６の電気的接続の良否検査が
迅速に行える。

【００７６】（２）封止体主面２２に熱伝導性が良好な
補助端子１１の一端が露出していることから、前記補助
端子１１の露出部分に温度の高い加熱ブロックまたは温
度の低い冷却ブロックを接触させることによって、伝熱
によって突起電極６の加熱または冷却が行える。したが
って、ＢＧＡ型半導体装置１を実装基板２５に実装する
際、前記各補助端子１１の一端に加熱ブロック２８を接
触させて加熱することによって各突起電極６を溶融で
き、確実な突起電極６の接合が可能になる。

【００７７】（３）前記（２）により、実装基板２５に
実装されたＢＧＡ型半導体装置１のリペアにおいて、前
記ＢＧＡ型半導体装置１の封止体主面２２に露出する各
補助端子１１の一端に加熱ブロック２８を接触させて加
熱することによって各突起電極６を溶融でき、確実な突
起電極６の接合が可能になる。

【００７８】（実施形態２）図１０は本発明の他の実施
形態（実施形態２）であるＢＧＡ型半導体装置における
ボール電極の接続の良否を測定する状態を示す一部の断
面図である。

【００７９】本実施形態２では、ＢＧＡ型半導体装置１
の補助端子１１の露出側の端面には窪み４０が設けられ
ている。

【００８０】本実施形態２では、補助端子１１の露出側
の端面には窪み４０が設けられていることから、測定針
（プローブ）３０の先端が前記窪み４０に入って位置決
めされることから、測定精度および測定作業性が向上す
る。また、本実施形態２は前記実施形態１と同様の効果
を奏する。

【００８１】（実施形態３）図１１は本発明の他の実施
形態（実施形態３）であるＢＧＡ型半導体装置の断面図
である。

【００８２】本実施形態１のＢＧＡ型半導体装置１にお
いては、封止体１２の封止体主面２２側に露出する補助
端子１１の露出部４５は太くなり、プローブ３０を接触
させ易くなっている。また、本実施形態３は前記実施形
態１と同様の効果を奏する。

【００８３】（実施形態４）図１２は本発明の他の実施
形態（実施形態４）であるＢＧＡ型半導体装置の断面図
である。

【００８４】本実施形態４のＢＧＡ型半導体装置１は、
封止体主面２２に前記補助端子１１を被う絶縁性のテー
プ５０が張り付けられている。なお、本実施形態４では
補助端子１１は封止体主面２２よりも引っ込んだ構造に
なっている。

【００８５】これにより、ＢＧＡ型半導体装置１を実装
基板２５に実装し、かつ突起電極６の接合の良否の検査
が終了した後、封止体１２の封止体主面２２に前記テー
プ５０を張り付けることによって、補助端子１１間のシ
ョートを防止することができる。また、本実施形態４は
前記実施形態１と同様の効果を奏する。

【００８６】（実施形態５）図１３は本発明の他の実施
形態（実施形態５）であるＢＧＡ型半導体装置の断面図
である。

【００８７】本実施形態５のＢＧＡ型半導体装置１で
は、封止体１２の封止体主面２２から突出する補助端子
１１の露出端は、フィン状の放熱部５１になっている。

【００８８】したがって、本実施形態５のＢＧＡ型半導
体装置１においては、ＢＧＡ型半導体装置１の封止体１
２内の半導体チップ４で発生した熱が、補助端子１１の
放熱部５１から大気中に効率的に放散されるため、電子
装置の安定動作が達成できる。

【００８９】また、本実施形態５は前記実施形態１と同
様の効果を奏する。

【００９０】以上本発明者によってなされた発明を実施
形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形
態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範
囲で種々変更可能であることはいうまでもない。たとえ
ば、基板の裏面にリード・ピンを固定したＰＧＡ型半導
体装置にも適用できる。

【００９１】また、封止体は樹脂以外のものであっても
同様に適用でき、前記各実施形態と同様の効果を奏する
ことになる。

【００９２】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。（１）半導体装置の封止体主面から突出する補助端子
を、突起電極の実装基板への電気的接続の良否の測定用
の端子として用いることによって高精度な突起電極の電
気的接続の良否検査が迅速に行える。（２）半導体装置の封止体主面から突出する補助端子に
熱を加えることによって、補助端子の延長上に位置する
突起電極を溶融することができるため、実装時またはリ
ペア時の半導体装置の取り外し時に、補助端子を介して
突起電極を溶融することができる。また、補助端子の一
端を冷却することによって突起電極を冷却することもで
きる。（３）前記補助端子の露出側の端面には窪みを設けるこ
とによって、測定針の位置決めおよび接触が正確にな
り、測定精度および測定作業性が向上する。（４）封止体主面に絶縁性のテープを張りつける構造の
半導体装置では、補助端子間のショートを防止できる。（５）補助端子の露出部分が放熱部になる半導体装置で
は、封止体内部で発生した熱を封止体の外に効率的に放
散でき、電子装置の安定動作が達成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態（実施形態１）であるＢＧ
Ａ型半導体装置の断面図である。

【図２】本実施形態１ＢＧＡ型半導体装置の平面図であ
る。

【図３】本実施形態１のＢＧＡ型半導体装置の製造にお
いて、基板主面に半導体チップを搭載した状態を示す断
面図である。

【図４】本実施形態１のＢＧＡ型半導体装置の製造にお
いて、基板主面側に測定端子を取り付けた状態を示す断
面図である。

【図５】本実施形態１のＢＧＡ型半導体装置の製造にお
いて、基板主面側を封止体で被った状態を示す断面図で
ある。

【図６】本実施形態１のＢＧＡ型半導体装置の製造にお
いて、基板裏面側にボール電極を固定した状態を示す断
面図である。

【図７】本実施形態１のＢＧＡ型半導体装置を電子装置
の実装基板に実装する状態を示す断面図である。

【図８】本実施形態１のＢＧＡ型半導体装置の実装にお
けるボール電極の接続の良否を測定する状態を示す断面
図である。

【図９】本実施形態１のＢＧＡ型半導体装置を実装基板
から取り外す状態を示す断面図である。

【図１０】本発明の他の実施形態（実施形態２）である
ＢＧＡ型半導体装置におけるボール電極の接続の良否を
測定する状態を示す一部の断面図である。

【図１１】本発明の他の実施形態（実施形態３）である
ＢＧＡ型半導体装置の断面図である。

【図１２】本発明の他の実施形態（実施形態４）である
ＢＧＡ型半導体装置の断面図である。

【図１３】本発明の他の実施形態（実施形態５）である
ＢＧＡ型半導体装置の断面図である。

【符号の説明】

１…半導体装置（ＢＧＡ型半導体装置）、２…基板、３
…ダイパッド、４…半導体チップ、５，５ａ，５ｂ，５
ｃ…配線、６…突起電極（ボール電極）、７…ワイヤ、
１０…導電性接着材、１１…補助端子、１２…封止体、
１３…識別面、１４…ソルダーレジスト、２０…封止用
枠、２１…窪み部分、２２…封止体主面、２５…実装基
板、２６…ランド、２７…支持アーム、２８…加熱ブロ
ック、２９…配線、３０…測定針（プローブ）、３１…
プローブ板、３２…支持軸、３３…ケーブル、３４…テ
スタ、４０…窪み、４５…露出部、５０…テープ、５１
…放熱部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者薄葉英幸東京都小平市上水本町五丁目20番１号株式会社日立製作所半導体事業部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】主面および裏面ならびに主面と裏面に亘
って配線を有する基板と、前記基板の主面に固定される
少なくとも一つの半導体チップまたは少なくとも一つの
半導体チップを含む複数の電子部品と、前記半導体チッ
プの電極と基板の配線を電気的に接続する接続手段と、
前記基板の主面に設けられ前記半導体チップや前記接続
手段を被う封止体と、前記基板の裏面の各配線に固定さ
れた突起電極とを有する半導体装置であって、前記突起
電極が固定される配線には一端が前記基板の主面に対面
する封止体主面に露出する導電性の補助端子が電気的に
固定されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】前記補助端子は熱伝導性が良好な材質で
形成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導
体装置。
【請求項３】前記補助端子は棒状のピンからなり、前
記封止体を貫通して前記突起電極が固定される配線に電
気的にかつ機械的に接続されていることを特徴とする請
求項１または請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】前記補助端子の露出側の端面には窪みが
設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３
のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項５】前記封止体主面には前記補助端子を被う
絶縁性のテープが張り付けられていることを特徴とする
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の半導体装
置。
【請求項６】前記補助端子の露出端は放熱部を構成し
ていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれ
か１項に記載の半導体装置。
【請求項７】前記請求項１乃至請求項４および請求項
６のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法であっ
て、基板の主面に半導体チップまたは半導体チップを含
む電子部品を搭載する工程と、前記半導体チップの電極
と基板主面の配線を電気的に接続する工程と、前記突起
電極が固定される配線の基板主面側に補助端子を電気的
かつ機械的に固定する工程と、前記基板の主面側を前記
補助端子の一端が露出するように封止体で被う工程と、
前記基板裏面の配線に突起電極を接続する工程とを有す
ることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項８】主面および裏面ならびに主面と裏面に亘
って配線を有する基板と、前記基板の主面に固定される
少なくとも一つの半導体チップまたは少なくとも一つの
半導体チップを含む複数の電子部品と、前記半導体チッ
プの電極と基板の配線を電気的に接続する接続手段と、
前記基板の主面に設けられ前記半導体チップや前記接続
手段を被う封止体と、前記基板の裏面の各配線に固定さ
れた突起電極とを有する半導体装置を実装基板に固定し
てなる電子装置であって、前記半導体装置は前記請求項
１乃至請求項６のいずれか１項に記載の半導体装置であ
ることを特徴とする電子装置。
【請求項９】主面および裏面ならびに主面と裏面に亘
って配線を有する基板と、前記基板の主面に固定される
少なくとも一つの半導体チップまたは少なくとも一つの
半導体チップを含む複数の電子部品と、前記半導体チッ
プの電極と基板の配線を電気的に接続する接続手段と、
前記基板の主面に設けられ前記半導体チップや前記接続
手段を被う封止体と、前記基板の裏面の各配線に固定さ
れた突起電極とを有する半導体装置を実装基板に固定し
てなる電子装置の製造方法であって、前記半導体装置は
前記請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の半導
体装置であり、前記半導体装置を実装基板に実装する
際、前記実装基板に半導体装置を位置決め載置した後、
前記半導体装置の封止体の表面に露出する各補助端子の
露出端面に温度の高い加熱ブロックを接触させて伝熱に
よって各補助端子の延長部分に位置する突起電極を加熱
して溶融させて半導体装置の実装を行うことを特徴とす
る電子装置の製造方法。
【請求項１０】主面および裏面ならびに主面と裏面に
亘って配線を有する基板と、前記基板の主面に固定され
る少なくとも一つの半導体チップまたは少なくとも一つ
の半導体チップを含む複数の電子部品と、前記半導体チ
ップの電極と基板の配線を電気的に接続する接続手段
と、前記基板の主面に設けられ前記半導体チップや前記
接続手段を被う封止体と、前記基板の裏面の各配線に固
定された突起電極とを有する半導体装置を実装基板に固
定してなる電子装置の製造方法であって、前記半導体装
置は前記請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の
半導体装置であり、前記実装基板に実装された半導体装
置の封止体の表面に露出する各補助端子を測定端子とし
て前記突起電極の実装基板への電気的接続の良否を測定
することを特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項１１】主面および裏面ならびに主面と裏面に
亘って配線を有する基板と、前記基板の主面に固定され
る少なくとも一つの半導体チップまたは少なくとも一つ
の半導体チップを含む複数の電子部品と、前記半導体チ
ップの電極と基板の配線を電気的に接続する接続手段
と、前記基板の主面に設けられ前記半導体チップや前記
接続手段を被う封止体と、前記基板の裏面の各配線に固
定された突起電極とを有する半導体装置を実装基板に固
定してなる電子装置の製造方法であって、前記半導体装
置は前記請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の
半導体装置であり、前記実装基板に実装された半導体装
置の封止体の表面に露出する各補助端子の露出端面に温
度の高い加熱ブロックを接触させて各補助端子の延長部
分に位置する突起電極を伝熱によって加熱して溶融さ
せ、その後前記半導体装置を前記実装基板から取り外す
ことを特徴とする電子装置の製造方法。