JP2000174157A - ボールグリッドアレイおよびそれに用いるスティフナー - Google Patents
ボールグリッドアレイおよびそれに用いるスティフナーInfo
- Publication number
- JP2000174157A JP2000174157A JP34882798A JP34882798A JP2000174157A JP 2000174157 A JP2000174157 A JP 2000174157A JP 34882798 A JP34882798 A JP 34882798A JP 34882798 A JP34882798 A JP 34882798A JP 2000174157 A JP2000174157 A JP 2000174157A
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- grid array
- ball grid
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ボールグリッドアレイにおいて、両面接着テー
プによる接合を強化し、高温や振動にさらされる使用環
境によってもボールグリッドアレイの分解を招くような
事故を防ぐ構造の工夫を提供する。 【解決手段】ボールグリッドアレイ本体と、額縁状の金
属板の両面を触針粗さ計の測定値で平均３〜７μｍの高
低差の微細な凹凸面としたスティフナーと、放熱板と
を、両面接着テープもしくは接着層を介して接合したこ
とを特徴とするボールグリッドアレイ。
プによる接合を強化し、高温や振動にさらされる使用環
境によってもボールグリッドアレイの分解を招くような
事故を防ぐ構造の工夫を提供する。 【解決手段】ボールグリッドアレイ本体と、額縁状の金
属板の両面を触針粗さ計の測定値で平均３〜７μｍの高
低差の微細な凹凸面としたスティフナーと、放熱板と
を、両面接着テープもしくは接着層を介して接合したこ
とを特徴とするボールグリッドアレイ。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路装
置の一形態であるボールグリッドアレイ（以下単にＢＧ
Ａという）に関する。またＢＧＡに用いるスティフナー
すなわち補強材にも関する。
置の一形態であるボールグリッドアレイ（以下単にＢＧ
Ａという）に関する。またＢＧＡに用いるスティフナー
すなわち補強材にも関する。
【０００２】
【従来の技術】ＢＧＡは、半導体集積回路装置の接続形
態であり、図１および図２に示すように、半導体集積回
路チップ１を回路脚部２に実装したＢＧＡ本体３にたい
して、額縁状の両面接着テープ４を介して、スティフナ
ー５を接合する。額縁状のスティフナー５の孔開した部
分に半導体集積回路チップ１が位置する。さらに平板状
の両面接着テープ６を介して、カバープレート７が、接
合される。カバープレート７は、熱伝導の良い材料を用
い、回路で発生した熱を逃がす放熱板の役目をするもの
である。両面接着テープによる接合は、熱プレス法にて
なされる。
態であり、図１および図２に示すように、半導体集積回
路チップ１を回路脚部２に実装したＢＧＡ本体３にたい
して、額縁状の両面接着テープ４を介して、スティフナ
ー５を接合する。額縁状のスティフナー５の孔開した部
分に半導体集積回路チップ１が位置する。さらに平板状
の両面接着テープ６を介して、カバープレート７が、接
合される。カバープレート７は、熱伝導の良い材料を用
い、回路で発生した熱を逃がす放熱板の役目をするもの
である。両面接着テープによる接合は、熱プレス法にて
なされる。
【０００３】このＢＧＡにおいて、両面接着テープによ
る接合が弱いと、ＢＧＡの分解を招くものである。使用
環境によっては、高温や振動にさらされるものであり、
接合は強固になされなければならない。
る接合が弱いと、ＢＧＡの分解を招くものである。使用
環境によっては、高温や振動にさらされるものであり、
接合は強固になされなければならない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ＢＧ
Ａにおいて、両面接着テープによる接合を強化し、高温
や振動にさらされる使用環境によってもＢＧＡの分解を
招くような事故を防ぐ構造の工夫を提供することにあ
る。また、そのようなＢＧＡに用いるスティフナーすな
わち補強材の単体も提供される。
Ａにおいて、両面接着テープによる接合を強化し、高温
や振動にさらされる使用環境によってもＢＧＡの分解を
招くような事故を防ぐ構造の工夫を提供することにあ
る。また、そのようなＢＧＡに用いるスティフナーすな
わち補強材の単体も提供される。
【０００５】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、ボ
ールグリッドアレイ本体と、額縁状の金属板の両面を触
針粗さ計の測定値で平均３〜７μｍの高低差の微細な凹
凸面としたスティフナーと、放熱板とを、両面接着テー
プもしくは接着層を介して接合したことを特徴とするボ
ールグリッドアレイである。上記のボールグリッドアレ
イは、スティフナーとして、額縁状の金属板の両面を触
針粗さ計の測定値で平均３〜７μｍの高低差の微細な凹
凸面としさらに1.5〜3.0 μｍ厚のニッケル無光沢めっ
き層を被覆したものであっても良い。あるいは、上記し
たことに加えて、放熱板の接合面側を触針粗さ計の測定
値で平均３〜７μｍの高低差の微細な凹凸面とするボー
ルグリッドアレイとしても良い。
ールグリッドアレイ本体と、額縁状の金属板の両面を触
針粗さ計の測定値で平均３〜７μｍの高低差の微細な凹
凸面としたスティフナーと、放熱板とを、両面接着テー
プもしくは接着層を介して接合したことを特徴とするボ
ールグリッドアレイである。上記のボールグリッドアレ
イは、スティフナーとして、額縁状の金属板の両面を触
針粗さ計の測定値で平均３〜７μｍの高低差の微細な凹
凸面としさらに1.5〜3.0 μｍ厚のニッケル無光沢めっ
き層を被覆したものであっても良い。あるいは、上記し
たことに加えて、放熱板の接合面側を触針粗さ計の測定
値で平均３〜７μｍの高低差の微細な凹凸面とするボー
ルグリッドアレイとしても良い。
【０００６】本発明のスティフナーは、額縁状の金属板
の両面を触針粗さ計の測定値で平均３〜７μｍの高低差
の微細な凹凸面としたことを特徴とするボールグリッド
アレイ用スティフナーである。このスティフナーは、額
縁状の金属板の両面を触針粗さ計の測定値で平均３〜７
μｍの高低差の微細な凹凸面とし、さらに1.5 〜3.0 μ
ｍ厚のニッケル無光沢めっき層を被覆したものであって
も良い。
の両面を触針粗さ計の測定値で平均３〜７μｍの高低差
の微細な凹凸面としたことを特徴とするボールグリッド
アレイ用スティフナーである。このスティフナーは、額
縁状の金属板の両面を触針粗さ計の測定値で平均３〜７
μｍの高低差の微細な凹凸面とし、さらに1.5 〜3.0 μ
ｍ厚のニッケル無光沢めっき層を被覆したものであって
も良い。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、再び図面
の図１と図２に基いて、説明する。スティフナー５とす
る金属素材は、半導体集積回路チップ１の厚さと同程度
かもしくはそれ以下のものが用いられ、例えば、0.25〜
0.5 ｍｍの厚さである。放熱効果の点から熱伝導性の良
いもの、空気中で比較的安定なものを選択する。例え
ば、銅、銅合金、アルミニウム、ステンレス鋼などであ
る。
の図１と図２に基いて、説明する。スティフナー５とす
る金属素材は、半導体集積回路チップ１の厚さと同程度
かもしくはそれ以下のものが用いられ、例えば、0.25〜
0.5 ｍｍの厚さである。放熱効果の点から熱伝導性の良
いもの、空気中で比較的安定なものを選択する。例え
ば、銅、銅合金、アルミニウム、ステンレス鋼などであ
る。
【０００８】スティフナー５の製造工程は、まず金属板
材の両面を、機械研磨、化学研磨等の手法で加工し、表
裏面に微細な凹凸を形成させることである。この工程
は、印刷版となる金属板の表面に「砂目立て」を行なう
手法に似ている。機械研磨は、研磨球や研磨剤と金属板
材を同居させ、機械的振動を与えることである。金属板
材の種類によらず、表裏面に微細な凹凸を形成させるこ
とができる。化学研磨は、腐蝕液を用いて金属板材の表
面をエッチングして表裏面に微細な凹凸を形成させる。
化学研磨は、金属の種類によっては有力な手法である。
かくして、触針粗さ計の測定値で平均３〜７μｍの高低
差の微細な凹凸面を形成できる。
材の両面を、機械研磨、化学研磨等の手法で加工し、表
裏面に微細な凹凸を形成させることである。この工程
は、印刷版となる金属板の表面に「砂目立て」を行なう
手法に似ている。機械研磨は、研磨球や研磨剤と金属板
材を同居させ、機械的振動を与えることである。金属板
材の種類によらず、表裏面に微細な凹凸を形成させるこ
とができる。化学研磨は、腐蝕液を用いて金属板材の表
面をエッチングして表裏面に微細な凹凸を形成させる。
化学研磨は、金属の種類によっては有力な手法である。
かくして、触針粗さ計の測定値で平均３〜７μｍの高低
差の微細な凹凸面を形成できる。
【０００９】次に、金属板材をスティフナー５にふさわ
しい額縁状に加工する。大判の金属板材１枚から、多数
のスティフナー５を取りだせば良い。手段は、フォトエ
ッチング法、プレス打ち抜き法がある。こうして得られ
たスティフナー５に、さらにニッケルの無光沢メッキを
施しても良い。メッキ層の厚みは、微細な凹凸面の平均
高低差より小さい方が良い。こうすれば、微細な凹凸面
と接着剤との親和性がさらに向上する場合がある。
しい額縁状に加工する。大判の金属板材１枚から、多数
のスティフナー５を取りだせば良い。手段は、フォトエ
ッチング法、プレス打ち抜き法がある。こうして得られ
たスティフナー５に、さらにニッケルの無光沢メッキを
施しても良い。メッキ層の厚みは、微細な凹凸面の平均
高低差より小さい方が良い。こうすれば、微細な凹凸面
と接着剤との親和性がさらに向上する場合がある。
【００１０】各層の接合に用いる両面接着テープは、ポ
リイミド等の耐熱性合成樹脂をベースフィルムとし、両
面に熱硬化型接着層や熱溶融性接着層を積層したものを
用いる。すでに別途作製したＢＧＡ本体３およびカバー
プレート７を、両面接着テープ４，６を用いて、熱プレ
スして一体化する。両面接着テープ４，６に換えて、単
なる接着層をスティフナー５の両面に塗工して、両面接
着テープを省略することもできる。カバープレート７
（放熱板）の接合面側を、触針粗さ計の測定値で平均３
〜７μｍの高低差の微細な凹凸面とするには、先言した
スティフナー５に対する加工法をそのまま用いれば良
い。
リイミド等の耐熱性合成樹脂をベースフィルムとし、両
面に熱硬化型接着層や熱溶融性接着層を積層したものを
用いる。すでに別途作製したＢＧＡ本体３およびカバー
プレート７を、両面接着テープ４，６を用いて、熱プレ
スして一体化する。両面接着テープ４，６に換えて、単
なる接着層をスティフナー５の両面に塗工して、両面接
着テープを省略することもできる。カバープレート７
（放熱板）の接合面側を、触針粗さ計の測定値で平均３
〜７μｍの高低差の微細な凹凸面とするには、先言した
スティフナー５に対する加工法をそのまま用いれば良
い。
【００１１】スティフナー５に形成した微細な凹凸面の
高低差を平均３〜７μｍとした理由は、この範囲の値と
したとき、微細な凹凸面を形成しないスティフナーと比
べて接着力が、２〜３倍になるからである。それ以下で
も、それ以上でも、２倍を超える接着力が得られなかっ
た。スティフナー５の表面を荒らすことによる接着面積
の増加と、投錨効果が、接着力向上の原因であると考え
られる。
高低差を平均３〜７μｍとした理由は、この範囲の値と
したとき、微細な凹凸面を形成しないスティフナーと比
べて接着力が、２〜３倍になるからである。それ以下で
も、それ以上でも、２倍を超える接着力が得られなかっ
た。スティフナー５の表面を荒らすことによる接着面積
の増加と、投錨効果が、接着力向上の原因であると考え
られる。
【００１２】
【実施例】本発明の実施例を、以下に示す。 ＜実施例＞0.25ｍｍ厚の銅板材を機械研磨機にかけて、
触針粗さ計の測定値で平均５μｍの高低差の微細な凹凸
面を形成した。研磨剤には粒径0.01インチのガラス球と
金剛砂（ガーネット）を用いた。次いで、ボーメ濃度４
５度、液温５０℃の酸性塩化第２鉄液を腐蝕液に用いる
フォトエッチング法にて定法に従って、スティフナーを
多面付けにて作成した。次いで、スルファミン酸ニッケ
ルの無光沢めっき浴に浸け、電解めっきにて厚み２μｍ
の無光沢ニッケルめっき層を被覆してスティフナー５を
完成させた。
触針粗さ計の測定値で平均５μｍの高低差の微細な凹凸
面を形成した。研磨剤には粒径0.01インチのガラス球と
金剛砂（ガーネット）を用いた。次いで、ボーメ濃度４
５度、液温５０℃の酸性塩化第２鉄液を腐蝕液に用いる
フォトエッチング法にて定法に従って、スティフナーを
多面付けにて作成した。次いで、スルファミン酸ニッケ
ルの無光沢めっき浴に浸け、電解めっきにて厚み２μｍ
の無光沢ニッケルめっき層を被覆してスティフナー５を
完成させた。
【００１３】別途作成したＢＧＡ本体３と、0.25ｍｍ厚
の銅製カバープレート７（放熱板）とを用意し、ポリイ
ミドの２５μｍ厚フィルムをベースフィルムとし両側に
４０μｍの接着層を塗工した両面接着テープ（大庫洋紙
(株) 製商品名「TSA-61」）を用いて、図１に示す順序
に積み重ね、１３０℃、10Ｎ／cm2 、１秒間の熱プレス
条件により一体化した。さらに硬化処理として１５０
℃、２時間の熱オーブンにかけた。得られたＢＧＡは、
接着力が強固であった。
の銅製カバープレート７（放熱板）とを用意し、ポリイ
ミドの２５μｍ厚フィルムをベースフィルムとし両側に
４０μｍの接着層を塗工した両面接着テープ（大庫洋紙
(株) 製商品名「TSA-61」）を用いて、図１に示す順序
に積み重ね、１３０℃、10Ｎ／cm2 、１秒間の熱プレス
条件により一体化した。さらに硬化処理として１５０
℃、２時間の熱オーブンにかけた。得られたＢＧＡは、
接着力が強固であった。
【００１４】
【発明の効果】高低差平均３〜７μｍ微細な凹凸面を有
する本発明のスティフナーは、この範囲の値としたと
き、微細な凹凸面を形成しないスティフナーと比べて接
着力が、２〜３倍になるものであり、スティフナーの表
面を荒らすことによる接着面積の増加と、投錨効果が、
接着力向上の原因であると考えられる。本発明のスティ
フナーを用いて製造されるＢＧＡは、強固な接着力で各
層が一体化しており、過酷な高温下や振動の使用環境に
も耐えるものとなる。この際、放熱板の接合面側も同様
に微細な凹凸面とすれば、さらなる構造強化が望める
し、ニッケル無光沢めっき層を被覆して、接着剤層との
親和性を高めることもさらなる構造強化につながるもの
である。
する本発明のスティフナーは、この範囲の値としたと
き、微細な凹凸面を形成しないスティフナーと比べて接
着力が、２〜３倍になるものであり、スティフナーの表
面を荒らすことによる接着面積の増加と、投錨効果が、
接着力向上の原因であると考えられる。本発明のスティ
フナーを用いて製造されるＢＧＡは、強固な接着力で各
層が一体化しており、過酷な高温下や振動の使用環境に
も耐えるものとなる。この際、放熱板の接合面側も同様
に微細な凹凸面とすれば、さらなる構造強化が望める
し、ニッケル無光沢めっき層を被覆して、接着剤層との
親和性を高めることもさらなる構造強化につながるもの
である。
【００１５】
【図１】本発明のボールグリッドアレイの一実施例を分
解状態で示す説明図。
解状態で示す説明図。
【図２】本発明ボールグリッドアレイの一実施例を示す
断面図。
断面図。
１ 半導体集積回路チップ ２ 回路脚部 ３ ＢＧＡ本体 ４ 額縁状の両面接着テープ ５ スティフナー ６ 平板状の両面接着テープ ７ カバープレート
Claims (5)
- 【請求項１】ボールグリッドアレイ本体と、額縁状の金
属板の両面を触針粗さ計の測定値で平均３〜７μｍの高
低差の微細な凹凸面としたスティフナーと、放熱板と
を、両面接着テープもしくは接着層を介して接合したこ
とを特徴とするボールグリッドアレイ。 - 【請求項２】ボールグリッドアレイ本体と、額縁状の金
属板の両面を触針粗さ計の測定値で平均３〜７μｍの高
低差の微細な凹凸面としさらに1.5 〜3.0 μｍ厚のニッ
ケル無光沢めっき層を被覆したスティフナーと、放熱板
とを、両面接着テープもしくは接着層を介して接合した
ことを特徴とするボールグリッドアレイ。 - 【請求項３】放熱板の接合面側を触針粗さ計の測定値で
平均３〜７μｍの高低差の微細な凹凸面とした請求項１
または２記載のボールグリッドアレイ。 - 【請求項４】額縁状の金属板の両面を触針粗さ計の測定
値で平均３〜７μｍの高低差の微細な凹凸面としたこと
を特徴とするボールグリッドアレイ用スティフナー。 - 【請求項５】額縁状の金属板の両面を触針粗さ計の測定
値で平均３〜７μｍの高低差の微細な凹凸面としさらに
1.5 〜3.0 μｍ厚のニッケル無光沢めっき層を被覆した
ことを特徴とするボールグリッドアレイ用スティフナ
ー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34882798A JP2000174157A (ja) | 1998-12-08 | 1998-12-08 | ボールグリッドアレイおよびそれに用いるスティフナー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34882798A JP2000174157A (ja) | 1998-12-08 | 1998-12-08 | ボールグリッドアレイおよびそれに用いるスティフナー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000174157A true JP2000174157A (ja) | 2000-06-23 |
Family
ID=18399650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34882798A Pending JP2000174157A (ja) | 1998-12-08 | 1998-12-08 | ボールグリッドアレイおよびそれに用いるスティフナー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000174157A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6649443B2 (en) * | 2001-09-26 | 2003-11-18 | Sun Microsystems, Inc. | System for facilitating alignment of silicon die |
| CN1305123C (zh) * | 2002-02-22 | 2007-03-14 | 三星电子株式会社 | 将装置定位到基板上而无需焊接的设备 |
-
1998
- 1998-12-08 JP JP34882798A patent/JP2000174157A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6649443B2 (en) * | 2001-09-26 | 2003-11-18 | Sun Microsystems, Inc. | System for facilitating alignment of silicon die |
| CN1305123C (zh) * | 2002-02-22 | 2007-03-14 | 三星电子株式会社 | 将装置定位到基板上而无需焊接的设备 |
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