JP2000232181A - Ｂｇａ構造の半導体装置及びｌｇａ構造の半導体装置並びにその製造方法 - Google Patents

Ｂｇａ構造の半導体装置及びｌｇａ構造の半導体装置並びにその製造方法

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JP2000232181A
JP2000232181A JP11154378A JP15437899A JP2000232181A JP 2000232181 A JP2000232181 A JP 2000232181A JP 11154378 A JP11154378 A JP 11154378A JP 15437899 A JP15437899 A JP 15437899A JP 2000232181 A JP2000232181 A JP 2000232181A
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semiconductor device
semiconductor chip
tip
sealing portion
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Naoto Kimura
直人 木村
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NEC Kyushu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 プリント配線基板に搭載した状態で行う落下
衝撃試験時及び温度サイクル試験時において、プリント
配線基板から伝搬する衝撃により半田ボールにクラック
が発生することを防止することができ、コストが低いＢ
ＧＡ構造の半導体装置及びＬＧＡ構造の半導体装置並び
にその製造方法を提供する。 【解決手段】 半導体チップ２１と、この半導体チップ
２１のパッド２５に接続された接続用リード２３とが被
覆され樹脂封止部２２が形成されている。また、この接
続用リード２３は折り曲げられ、その先端部にシリコン
テープ３０が貼り付けられて、このシリコンテープ３０
と樹脂封止部の下面２２ａとが間隙を有して対向して配
置されている。更に、接続用リード２３の先端部にはラ
ンド１２が形成され、このランド１２には半田ボール２
８が接合されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＢＧＡ構造の半導体
装置及びＬＧＡ構造の半導体装置並びにその製造方法に
関し、特に、プリント配線基板に搭載した状態で行う落
下衝撃試験時及び温度サイクル試験時において、プリン
ト配線基板から伝搬する衝撃により半田ボールにクラッ
クが発生することを防止することができ、コストが低い
ＢＧＡ構造の半導体装置及びＬＧＡ構造の半導体装置並
びにその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、リードを接続用端子に使用した半
導体装置がある。図９はリードを接続用端子に使用した
半導体装置を示す断面図である。
【０００３】図９に示すように、リードを接続用端子に
使用した半導体装置５０においては、半導体チップ７１
を有しており、この半導体チップ７１の上方に複数個の
接続用リード７３の内部リード７３ａが半導体チップ７
１の上面と平行にして配置されている。この半導体チッ
プ７１と接続用リード７３の内部リード７３ａとは絶縁
体からなる接着テープ７９により接着固定されている。
また、半導体チップ７１の上面中央部に形成されたパッ
ド７５と接続用リード７３の内部リード７３ａとはワイ
ヤ７６を介して電気的に接続されている。
【０００４】また、半導体チップ７１、接着テープ７
９、接続用リード７３の内部リード７３ａ、パッド７５
及びワイヤ７６は被覆され樹脂封止部７２が形成されて
いる。更に、接続用リード７３の外部リード７３ｂは樹
脂封止部７２から延出し折り曲げられ、その先端部は樹
脂封止部７２の下面の下方に配置されている。
【０００５】このように構成された半導体装置５０にお
いては、半田付け等により外部リード７３ｂの先端部が
プリント配線基板の所定の位置に固定されると共に電気
的に接続されて、プリント配線基板に搭載される。
【０００６】しかしながら、半導体装置５０において
は、接続用端子がリードであるため、プリント配線基板
に搭載する場合において、別途半田等を用意し、それに
よりプリント配線基板に接続する必要がある。このた
め、接続作業が繁雑であるという欠点がある。
【０００７】この欠点を解決した半導体装置として、Ｂ
ＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）構造の半導体
装置及びＬＧＡ（Ｌａｎｄ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）構
造の半導体装置がある。このＢＧＡ構造というのは、接
続用端子が半田等からなるボールにより構成されるもの
である。一方、ＬＧＡ構造というのは、ＢＧＡ構造とは
異なり、半田等からなるボール以外のコネクタにより接
続用端子が構成されるものである。以下に、２種類のＢ
ＧＡ構造の半導体装置について説明する。
【０００８】図１０は米国特許ＵＳＰ−５，６７７，５
６６に開示されたＢＧＡ構造の半導体装置を示す図であ
って、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。図１０
（ａ）及び（ｂ）に示すように、従来の第１のＢＧＡ構
造の半導体装置１１０においては、ダイパッド１４０と
その上面に設けられた半導体チップ１１４とを有してい
る。また、複数個の接続用リード１１５が半導体チップ
１１４の上面端部に形成されたパッド１１８とワイヤ１
２２を介して電気的に接続されて設けられている。ま
た、接続用リード１１５の上面には夫々半田ボール１２
８が接合されている。この半田ボール１２８及び接続用
リード１１５はその一部を露出させて、ダイパッド１４
０、半導体チップ１１４、パッド１１８及びワイヤ１２
２と共に被覆され樹脂封止部１２６が形成されている。
【０００９】このように構成された従来の第１のＢＧＡ
構造の半導体装置１１０においては、半田ボール１２８
をプリント基板配線の所定の位置に接触させ、加熱又は
加圧等を行い半田ボール１２８を溶融させるリフロー方
式により、プリント配線基板の所定の位置に固定される
と共に、電気的に接続されて、プリント配線基板に搭載
される。
【００１０】また、図１１は特開平９−２１３８３９号
公報に開示されたＢＧＡ構造の半導体装置を示す図であ
って、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。図１１
（ａ）及び（ｂ）に示すように、従来の第２のＢＧＡ構
造の半導体装置１５０においては、半導体チップ１５１
を有しており、この半導体チップ１５１の上方に複数個
の接続用リードの内部リード１５５が半導体チップ１５
１の上面と平行にして配置されている。この半導体チッ
プ１５１と接続用リードの内部リード１５５とは絶縁体
からなる接着テープ１５２により接着固定されている。
また、半導体チップ１５１の上面に形成された複数個の
パッド１５３と接続用リードの内部リード１５５とはワ
イヤ１５４を介して電気的に接続されている。
【００１１】更に、半導体チップ１５１、接着テープ１
５２、接続用リードの内部リード１５５、パッド１５３
及びワイヤ１５４は封止樹脂からなる上パッケージ材１
５６と下パッケージ材１５７とにより被覆され樹脂封止
部が形成されている。この下パッケージ材１５７の内部
リード１５５側の面の内部リード１５５に通じる位置に
は小孔が設けられ、この小孔内に外部接続用端子として
頭部が下パッケージ１５７材の表面から突出するように
複数個の半田ボール１５８が埋め込まれており、この半
田ボール１５８は内部リード１５５に電気的に接続され
ている。
【００１２】このように構成された従来の第２のＢＧＡ
構造の半導体装置１５０においては、従来の第１のＢＧ
Ａ構造の半導体装置１１０と同様に、半田ボール１５８
をプリント基板配線１５９の所定の位置に接触させ、加
熱又は加圧等を行い半田ボール１５８を溶融させるリフ
ロー方式により、プリント配線基板１６９の所定の位置
に固定されると共に、電気的に接続されて、プリント配
線基板１６９に搭載される。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
如く、従来の第１のＢＧＡ構造の半導体装置１１０及び
第２のＢＧＡ構造の半導体装置１５０においては、半田
ボール１２８、１５８が樹脂封止部に埋め込まれている
ため、プリント配線基板に搭載した状態で行う落下衝撃
試験時及び温度サイクル試験時において、プリント配線
基板から伝搬する衝撃が緩衝されることなく、半田ボー
ル１２８、１５８を介して樹脂封止部に伝搬し、また、
その反動により樹脂封止部から衝撃が加わるため、半田
ボール１２８、１５８におけるプリント配線基板との接
合面及び樹脂封止部との接合面にクラックが発生すると
いう問題点がある。
【００１４】一方、ＢＧＡ構造の半導体装置では半田ボ
ール１２８、１５８を有するためコストが嵩む。このた
め、ＢＧＡ構造の半導体装置よりも低コストであるＬＧ
Ａ構造の半導体装置を、ＢＧＡ構造の半導体装置と同等
の大きさのプリント配線基板の領域に搭載して半導体装
置を低コスト化することが望まれている。しかし、ＢＧ
Ａ構造の半導体装置と同等のプリント配線基板の領域に
搭載可能なＬＧＡ構造の半導体装置が得られていないと
いうのが現状である。
【００１５】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、プリント配線基板に搭載した状態で行う落
下衝撃試験時及び温度サイクル試験時において、プリン
ト配線基板から伝搬する衝撃により半田ボールにクラッ
クが発生することを防止することができ、コストが低い
ＢＧＡ構造の半導体装置及びＬＧＡ構造の半導体装置並
びにその製造方法を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明に係るＢＧＡ構造
の半導体装置は、半導体チップと、この半導体チップの
パッドに接続されその先端部が前記パッドの反対側のチ
ップ面まで折り曲げられた接続用リードと、前記半導体
チップを被覆する樹脂封止部と、前記接続用リードの先
端部に設けられた半田ボールとを有することを特徴とす
る。
【００１７】また、本発明に係るＢＧＡ構造の半導体装
置は、半導体チップと、この半導体チップのパッドに接
続されその先端部が折り返された接続用リードと、前記
半導体チップを被覆する樹脂封止部と、前記接続用リー
ドの先端部に設けられた半田ボールとを有することを特
徴とする。
【００１８】本発明においては、プリント配線基板に搭
載した状態で行う落下衝撃試験時及び温度サイクル試験
時に、プリント配線基板から半田ボールに伝搬する衝撃
は接続用リードの弾性変形により吸収される。これによ
り、半田ボールにクラックが発生することを防止するこ
とができる。
【００１９】前記接続用リードの先端部における前記樹
脂封止部と対向する面に緩衝材が設けられていると好ま
しい。これにより、上述した落下衝撃試験時及び温度サ
イクル試験時に、プリント配線基板から半田ボールに伝
搬する衝撃が接続用リードの弾性変形によっても吸収し
きれない場合においても、接続用リードの先端部におけ
る樹脂封止部との対向面に緩衝材が設けられているた
め、樹脂封止部に伝搬する衝撃を吸収することができる
ので、その反動により樹脂封止部から半田ボールに加わ
る衝撃を低減することができる、このため、接続用リー
ドの弾性変形によっても衝撃を吸収しきれない場合にお
いても、半田ボールにクラックが発生することを防止す
ることができる。
【００２０】この場合、前記緩衝材はシリコンテープ、
熱硬化性樹脂テープ及び熱可塑性テープからなる群から
選択されたもので構成することができる。
【００２１】本発明に係るＬＧＡ構造の半導体装置は、
半導体チップと、この半導体チップのパッドに接続され
その先端部が前記パッドの反対側のチップ面まで折り曲
げられた接続用リードと、前記半導体チップを被覆する
樹脂封止部と、前記接続用リードの先端部に形成された
突起部とを有することを特徴とする。
【００２２】また、本発明に係るＬＧＡ構造の半導体装
置は、半導体チップと、この半導体チップのパッドに接
続されその先端部が折り返された接続用リードと、前記
半導体チップを被覆する樹脂封止部と、前記接続用リー
ドの先端部に形成された突起部とを有することを特徴と
する。
【００２３】本発明においては、接続用リードの先端部
に突起部を形成することにより、はんだボールが不要と
なり、プリント配線基板に搭載した状態で行う落下衝撃
試験時及び温度サイクル試験時に、プリント配線基板か
ら突起部に伝搬する衝撃は接続用リードの弾性変形によ
り吸収される。このため、はんだボールをつけることに
よるコストの上昇を抑え、低コストで上述のＢＧＡ構造
の半導体装置と同等の性能を有する半導体装置を形成す
ることができる。
【００２４】前記突起部は、円筒状に成形されているこ
とが好ましい。また、前記突起部は、前記半導体チップ
側ではない方向に折り曲げられていることが好ましい。
【００２５】更に、前記突起部にはめっきが施されてい
ることが好ましい。
【００２６】更にまた、前記接続用リードの先端部にお
ける前記樹脂封止部と対向する面に緩衝材が設けられて
いると好ましい。これにより、上述した落下衝撃試験時
及び温度サイクル試験時に、プリント配線基板から突起
部に伝搬する衝撃が接続用リードの弾性変形によっても
吸収しきれない場合においても、接続用リードの先端部
における樹脂封止部との対向面に緩衝材が設けられてい
るため、樹脂封止部に伝搬する衝撃を吸収することがで
きるので、その反動により樹脂封止部から突起部に加わ
る衝撃を低減することができる。
【００２７】この場合、前記緩衝材はシリコンテープ、
熱硬化性樹脂テープ及び熱可塑性テープからなる群から
選択されたもので構成することができる。
【００２８】本発明に係るＢＧＡ構造の半導体装置の製
造方法は、前記ＢＧＡ構造の半導体装置を製造する方法
であって、半導体チップのパッドと接続用リードとを接
続する工程と、前記半導体チップを被覆する樹脂封止部
を形成する工程と、前記接続用リードを所定の長さに切
断する工程と、前記接続用リードの先端部を折り返す工
程と、前記接続用リードの先端部に半田ボールを設ける
工程と、を有することを特徴とする。
【００２９】前記接続用リードの先端部における前記樹
脂封止部と対向する面に緩衝材を設ける工程を有するこ
とが好ましい。
【００３０】また、前記緩衝材を設ける工程は、前記接
続用リードを所定の長さに切断する工程の前に、前記接
続用リードの所定の位置に前記緩衝材を設けるものとす
ることができる。
【００３１】本発明に係るＬＧＡ構造の半導体装置の製
造方法は、半導体チップのパッドと接続用リードとを接
続する工程と、前記半導体チップを被覆する樹脂封止部
を形成する工程と、前記接続用リードを所定の長さに切
断する工程と、前記接続用リードの先端部を折り返す工
程と、前記接続用リードの先端部に突起部を形成する工
程と、を有することを特徴とする。
【００３２】前記接続用リードの先端部における前記樹
脂封止部と対向する面に緩衝材を設ける工程を有するこ
とが好ましい。
【００３３】また、前記緩衝材を設ける工程は、前記接
続用リードを所定の長さに切断する工程の前に、前記接
続用リードの所定の位置に前記緩衝材を設けるものとす
ることができる。
【００３４】更に、前記接続用リードの先端部に突起部
を形成する工程は、前記接続用リードの先端部をエッチ
ングにより円筒状に成形する工程であることが好まし
い。また、前記接続用リードの先端部に突起部を形成す
る工程は、前記接続用リードの先端部をプレス加工によ
り前記半導体チップ側ではない方向に折り曲げる工程で
あることが好ましい。
【００３５】更にまた、前記接続用リードの突起部にめ
っきを施す工程を有することが好ましい。
【００３６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例に係るＢＧ
Ａ構造の半導体装置及びその製造方法について、添付の
図面を参照して具体的に説明する。図１は本発明の第１
実施例に係るＢＧＡ構造の半導体装置を示す図であっ
て、（ａ）は全体の断面図、（ｂ）は部分断面図であ
る。また、図２は、同じく平面図である。なお、左半分
は上面図であって、右半分は下面図であり、樹脂封止部
の一部を省略している。
【００３７】図１（ａ）及び（ｂ）並びに図２に示すよ
うに、本発明の第１実施例に係るＢＧＡ構造の半導体装
置１においては、半導体チップ２１を有しており、この
半導体チップ２１の上方に複数個の接続用リード２３の
内部リード２３ａが半導体チップ２１の上面と平行にし
て配置されている。この半導体チップ２１と接続用リー
ド２３の内部リード２３ａとはシリコン系又はエポキシ
系の絶縁体からなる接着テープ２９により接着固定され
ている。また、半導体チップ２１の上面中央部に形成さ
れた複数個のパッド２５と接続用リード２３の内部リー
ド２３ａとはワイヤ２６を介してワイヤボンディング法
により電気的に接続されている。
【００３８】また、半導体チップ２１、接着テープ２
９、接続用リード２３の内部リード２３ａ、パッド２５
及びワイヤ２６は被覆され樹脂封止部２２が形成されて
いる。更に、接続用リード２３の外部リード２３ｂは樹
脂封止部２２から延出し折り曲げられ、その先端部は樹
脂封止部２２の下面２２ａの下方に隣接する外部リード
２３ｂに対し交互に先端部位置を変えて配置されてい
る。なお、外部リード２３ｂの樹脂封止部２２の下面２
２ａに対向する面には下面２２ａと間隙を有して緩衝材
として、シリコンテープ３０が貼り付けられている。な
お、本実施例においては、緩衝材としてシリコンテープ
３０が使用されているが、本発明はこれに限らず、例え
ば、熱硬化性樹脂テープ又は熱可塑性テープが使用され
ていてもよい。
【００３９】また、外部リード２３ｂの先端部には夫々
ランド１２が形成され、この各ランド１２には夫々半田
ボール２８が接合されている。また、外部リード２３ｂ
の先端部は半田のぬれ性を向上させるために表面処理が
されている。
【００４０】この半田ボール２８をプリント基板配線の
所定の位置に接触させ、加熱又は加圧等を行い半田ボー
ル２８を溶融させるリフロー方式により、プリント配線
基板の所定の位置に固定されると共に、電気的に接続さ
れて、プリント配線基板に搭載される。なお、各接続用
リード２３を連結するタイバ１１は組立完成後、接続用
リード２３から切断される。
【００４１】なお、本実施例における主要寸法を以下に
示す。半導体チップ２１の厚さは３００μｍ、樹脂封止
部２２の厚さは７２５μｍ、接着テープ２９の厚さは５
０μｍ、接続用リード２３の厚さは１２５μｍ、ワイヤ
２６の外径は２５乃至３０μｍ、内部リード２３ａの上
面と樹脂封止部２２の上面２２ｂとの距離は１５０μ
ｍ、半導体チップ２１の下面と樹脂封止部２２の下面２
２ａとの距離は１００μｍ、樹脂封止部２２の上面２２
ｂと外部リード２３ｂの下面との距離は最大９００μ
ｍ、樹脂封止部２２の下面２２ａと外部リード２３ｂの
上面との距離は５０μｍ、ランド１２の径は３５０μ
ｍ、半田ボール２８の径は４００乃至４５０μｍ、隣接
する半田ボール２８間の外部リード２３ｂの延びる方向
の距離は８００μｍ、ランド１２の下面と半田ボール２
８の下端との距離は３００μｍ、樹脂封止部２２の上面
２２ｂと半田ボール２８の下端との距離は最大１２００
μｍ、半導体チップ２１の側面と境界２３ｃとの水平方
向の距離は２００μｍ、境界２３ｃと外部リード２３ｂ
の折り曲げ部との水平方向の距離は２００μｍ、境界２
３ｃとタイバ１１との距離は２００μｍ、及びタイバ１
１の幅は８０μｍである。
【００４２】次に、本発明の第１実施例に係るＢＧＡ構
造の半導体装置１の製造方法について、以下に詳細に説
明する。図３（ａ）乃至（ｄ）は本発明の第１実施例に
係るＢＧＡ構造の半導体装置の製造方法を工程順に示す
断面図である。
【００４３】先ず、図３（ａ）に示すように、半導体チ
ップ２１の上面に接着テープ２９によりリードフレーム
に連結された状態の接続用リード２３を接着固定する。
【００４４】次に、図３（ｂ）に示すように、半導体チ
ップ２１の上面中央部に形成されたパッド２５と接続用
リード２３とをワイヤ２６を介してワイヤボンディング
法により電気的に接続する。
【００４５】その後、図３（ｃ）に示すように、金型を
使用して、半導体チップ２１、接着テープ２９、接続用
リード２３、パッド２５及びワイヤ２６を被覆し樹脂封
止部２２を形成する。このとき、接続用リード２３の一
部（外部リード２３ｂ）は樹脂封止部２２から延出して
いる。そして、接続用リード２３の外部リード２３ｂの
下面にシリコンテープ３０を貼り付け、外部リード２３
ｂを所定の長さに切断する。このとき、リードフレーム
から分離される。
【００４６】次いで、図３（ｄ）に示すように、外部リ
ード２３ｂを折り返して、樹脂封止部２２の下面２２ａ
と外部リード２３ｂとの間に間隙ができるようにシリコ
ンテープ３０を配置する。そして、外部リード２３ｂの
先端部の夫々ランド１２を形成し、半田のぬれ性を向上
させるための表面処理を行い、この各ランド１２の下面
に夫々半田ボール２８を接合する。次に、各接続用リー
ド２３を連結していたタイバ１１を接続用リード２３か
ら切断する。このようにして、ＢＧＡ構造の半導体装置
１が製造される。
【００４７】このように構成された本発明に係る第１実
施例のＢＧＡ構造の半導体装置１においては、プリント
配線基板に搭載した状態で行う落下衝撃試験時及び温度
サイクル試験時に、プリント配線基板から半田ボール２
８に伝搬する衝撃は接続用リード２３の弾性変形により
吸収される。これにより半田ボール２８にクラックが発
生することを防止することができる。
【００４８】また、プリント配線基板から半田ボール２
８に伝搬する衝撃が接続用リード２３の弾性変形によっ
ても吸収しきれない場合においても、接続用リード２３
の先端部における樹脂封止部２２の下面２２ａとの対向
面にシリコンテープ３０が設けられているため、接続用
リード２３の先端部が樹脂封止部２２の下面２２ａに当
たらず、シリコンテープ３０が当たる。このため、樹脂
封止部２２に伝搬する衝撃を吸収することができるの
で、その反動により樹脂封止部２２から半田ボール２８
に加わる衝撃を低減することができる。これにより、接
続用リード２３の弾性変形によっても衝撃を吸収しきれ
ない場合においても、半田ボール２８にクラックが発生
することを防止することができる。
【００４９】なお、第１実施例においては、半導体チッ
プ２１の上面中央部に複数個のパッド２５が形成され、
半田ボール２８が樹脂封止部２２の下面２２ａの下方に
配置されているが、本発明においては、その構成に限ら
ない。以下に他の実施例を説明する。
【００５０】図４は本発明の第２実施例に係るＢＧＡ構
造の半導体装置を示す図であって、（ａ）は全体の断面
図、（ｂ）は部分断面図である。図４（ａ）、（ｂ）に
おいて、図１（ａ）及び（ｂ）と同一物には同一符号を
付してその詳細な説明は省略する。図４（ａ）及び
（ｂ）に示すように、本発明の第２実施例に係るＢＧＡ
構造の半導体装置２においては、半導体チップ２１の上
面端部に複数個のパッド２５が形成されており、このパ
ッド２５と接続用リード２３の内部リード２３ａとはワ
イヤ２６を介して電気的に接続されている。
【００５１】本実施例においては、プリント配線基板に
搭載した状態で行う落下衝撃試験時及び温度サイクル試
験時に、プリント配線基板から半田ボール２８に伝搬す
る衝撃は接続用リード２３の弾性変形により吸収される
ため、半田ボール２８にクラックが発生することを防止
することができる。
【００５２】また、プリント配線基板から半田ボール２
８に伝搬する衝撃が接続用リード２３の弾性変形によっ
ても吸収しきれない場合においても、接続用リード２３
の先端部における樹脂封止部２２の下面２２ａとの対向
面にシリコンテープ３０が設けられているため、接続用
リード２３の先端部が樹脂封止部２２の下面２２ａに当
たらず、シリコンテープ３０が当たる。このため、樹脂
封止部２２に伝搬する衝撃を吸収することができるの
で、その反動により樹脂封止部２２から半田ボール２８
に加わる衝撃を低減することができる。これにより、接
続用リード２３の弾性変形によっても衝撃を吸収しきれ
ない場合においても、半田ボール２８にクラックが発生
することを防止することができる。
【００５３】このように構成された第２実施例のＢＧＡ
構造の半導体装置２においても、第１実施例と同様の効
果を得ることができる。
【００５４】図５は本発明の第３実施例に係るＢＧＡ構
造の半導体装置を示す図であって、（ａ）は全体の断面
図、（ｂ）は部分断面図である。図５（ａ）、（ｂ）に
おいて、図１（ａ）及び（ｂ）と同一物には同一符号を
付してその詳細な説明は省略する。図５（ａ）及び
（ｂ）に示すように、本発明の第３実施例に係るＢＧＡ
構造の半導体装置３においては、半導体チップ２１の下
面端部に複数個のパッド２５が形成されており、このパ
ッド２５と接続用リード２３の内部リード２３ａとはワ
イヤ２６を介して電気的に接続されている。
【００５５】なお、以下に示すように、一部の主要寸法
が第１実施例と異なる。内部リード２３ａの上面と樹脂
封止部２２の上面２２ｂとの距離は１００μｍ、半導体
チップ２１の下面と樹脂封止部２２の下面２２ａとの距
離は１５０μｍ、及び半導体チップ２１の側面と境界２
３ｃとの水平方向の距離は６００μｍである。
【００５６】本実施例においては、プリント配線基板に
搭載した状態で行う落下衝撃試験時及び温度サイクル試
験時に、プリント配線基板から半田ボール２８に伝搬す
る衝撃は接続用リード２３の弾性変形により吸収される
ため、半田ボール２８にクラックが発生することを防止
することができる。
【００５７】また、プリント配線基板から半田ボール２
８に伝搬する衝撃が接続用リード２３の弾性変形によっ
ても吸収しきれない場合においても、接続用リード２３
の先端部における樹脂封止部２２の下面２２ａとの対向
面にシリコンテープ３０が設けられているため、接続用
リード２３の先端部が樹脂封止部２２の下面２２ａに当
たらず、シリコンテープ３０が当たる。このため、樹脂
封止部２２に伝搬する衝撃を吸収することができるの
で、その反動により樹脂封止部２２から半田ボール２８
に加わる衝撃を低減することができる。これにより、接
続用リード２３の弾性変形によっても衝撃を吸収しきれ
ない場合においても、半田ボール２８にクラックが発生
することを防止することができる。
【００５８】このように構成された第３実施例のＢＧＡ
構造の半導体装置３においても、第１実施例と同様の効
果を得ることができる。
【００５９】図６は本発明の第４実施例に係るＢＧＡ構
造の半導体装置を示す断面図である。図６において、図
１（ａ）及び（ｂ）と同一物には同一符号を付してその
詳細な説明は省略する。図６に示すように、本発明の第
４実施例に係るＢＧＡ構造の半導体装置４においては、
接続用リード２３の外部リード２３ｂは樹脂封止部２２
から延出し折り曲げられ、樹脂封止部２２の上面２２ｂ
の上方に配置されている。なお、外部リード２３ｂの樹
脂封止部２２の上面２２ｂに対向する面にはシリコンテ
ープ３０が貼り付けられており、外部リード２３ｂの先
端部には夫々ランド１２が形成され、このランド１２に
は夫々半田ボール２８が接合されている。
【００６０】このように構成された本発明に係る第４実
施例のＢＧＡ構造の半導体装置４においては、半田ボー
ル２８を樹脂封止部２２の上方に配置することができる
と共に、第１実施例と同様の効果を得ることができる。
【００６１】図７は本発明の第５実施例に係るＬＧＡ構
造の半導体装置を示す図であって、（ａ）は断面図、
（ｂ）は接続用リードの突起部を示す斜視図である。図
８は接続用リードの突起部の変形例を示す斜視図であ
る。図７（ａ）、（ｂ）及び図８において、図１乃至図
３に示す第１実施例と同一物には同一符号を付してその
詳細な説明は省略する。
【００６２】図７（ａ）に示すように、本発明の第５実
施例に係るＬＧＡ構造の半導体装置５においては、半導
体チップ２１を有しており、この半導体チップ２１の上
方に複数個の接続用リード２３の内部リード２３ａが半
導体チップ２１の上面と平行にして配置されている。こ
の半導体チップ２１と接続用リード２３の内部リード２
３ａとはシリコン系又はエポキシ系の絶縁体からなる接
着テープ２９により接着固定されている。また、半導体
チップ２１の上面中央に形成された複数個のパッド２５
と接続用リード２３の内部リード２３ａとはワイヤ２６
を介してワイヤボンディング法により電気的に接続され
ている。
【００６３】また、半導体チップ２１、接着テープ２
９、接続用リード２３の内部リード２３ａ、パッド２５
及びワイヤ２６は被覆され樹脂封止部２２が形成されて
いる。更に、接続用リード２３の外部リード２３ｂは樹
脂封止部２２から延出し、外形に沿って折り曲げられ、
その先端部は樹脂封止部２２の下面２２ａの下方に隣接
する外部リード２３ｂに対し交互に先端部の位置を変え
て配置されている。なお、外部リード２３ｂの樹脂封止
部２２の下面２２ａに対向する面には下面２２ａと間隙
を有しており、緩衝材として、シリコンテープ３０が貼
り付けられている。外部リード２３ｂにははんだめっき
又はニッケルパラジウムめっきが施されている。配線基
板に接合される部分である接続用リード２３の突起部２
４は図７（ｂ）に示すように、円筒状に成形されてい
る。例えば、この円筒の直径は３００μｍ、高さは２０
０μｍである。なお、図７（ｂ）は接続用リード２３の
突起部を裏面側から見ている。
【００６４】なお、本実施例においては、接続用リード
２３の先端部に形成された突起部２４を円筒状とした
が、特にこれに限定されるものではなく、図８に示すよ
うに、突起部２４ａを予め、例えば、直径が３００μｍ
の円形状に成形し、接続される配線基板側に押しさげた
形状とすることもできる。なお、図８は接続用リード２
３の突起部２４ａを裏面側から見ている。
【００６５】本実施例においては、外部リード２３ｂに
めっきを施し、接続用リード２３の突起部２４を円筒状
に成形することにより、また、接続用リード２３の突起
部２４ａを円形状に成形し、接続用リード２３を配線基
板側に押し下げた形状に形成することにより、プリント
配線基板に搭載した状態で行う落下衝撃試験時及び温度
サイクル試験時に、プリント配線基板から突起部２４、
２４ａに伝搬する衝撃は接続用リード２３の弾性変形に
より吸収される。このため、はんだボール２８をつける
ことによるコストの上昇を抑えてはんだボール２８を使
用することなく、配線基板へ実装することができる。
【００６６】また、プリント配線基板から突起部２４、
２４ａに伝搬する衝撃が接続用リード２３の弾性変形に
よっても吸収しきれない場合においても、接続用リード
２３の先端部における樹脂封止部２２の下面２２ａとの
対向面にシリコンテープ３０が設けられているため、接
続用リード２３の先端部が樹脂封止部２２の下面２２ａ
に当たらず、シリコンテープ３０が当たる。このため、
樹脂封止部２２に伝搬する衝撃を吸収することができる
ので、その反動により樹脂封止部２２から突起部２４、
２４ａに加わる衝撃を低減することができる。これによ
り、接続用リード２３の弾性変形によっても衝撃を吸収
しきれない場合においても、突起部２４、２４ａにクラ
ックが発生することを防止することができる。
【００６７】このように構成された本発明に係る第５実
施例のＬＧＡ構造の半導体装置５においても、低コスト
で上述の第１乃至第４実施例に示すＢＧＡ構造の半導体
装置１、２、３、４と同等の効果を得ることができる。
【００６８】また、本実施例においては、接続用リード
２３の折り曲げ方向は、第４実施例に示すように、接続
用リード２３を上側に折り曲げて構成することもでき
る。以下に示すように、一部の主要寸法が第１実施例と
異なる。樹脂封止部２２の厚さは７００μｍ、樹脂封止
部２２の上面２２ａと外部リード２３ｂの下面との距離
は約９００μｍ、樹脂封止部２２の上面２２ａと接続用
リード２３の突起部２４との距離は最大１０００μｍ、
タイバ１１の幅は２００μｍ、外部リード２３ｂの下面
と接続用リード２３の突起部２４の下面との距離は１０
０μｍである。
【００６９】次に、本発明の第５実施例に係るＬＧＡ構
造の半導体装置の製造方法について、以下詳細に説明す
る。本発明の第５実施例に係るＬＧＡ構造の半導体装置
５の製造方法においては、外部リード２３ｂの先端部に
突起部２４をエッチングにより直径が３００μｍ、高さ
が２００μｍの円筒状に形成し、この外部リード２３ｂ
にはんだめっき又はパラジウムめっきを施す。
【００７０】本実施例の製造方法においては、突起部２
４の形状は特に、これに限定されるものではなく、例え
ば、予め外部リード２３ｂの先端部を直径が３００μｍ
の円形状に成形しておき、プレス加工により、外部リー
ド２３ｂを曲げ加工して配線基板側に１００μｍ押し下
げる形状とすることができる。また、はんだめっきはは
んだディップ方式によりめっきすることもできる。
【００７１】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
プリント配線基板に搭載した状態で行う落下衝撃試験時
及び温度サイクル試験時に、プリント配線基板から半田
ボールに伝搬する衝撃は接続用リードの弾性変形により
吸収される。これにより、半田ボールにクラックが発生
することを防止することができる。
【００７２】また、接続用リードの先端部に突起部を形
成することにより、はんだボールが不要となり、プリン
ト配線基板に搭載した状態で行う落下衝撃試験時及び温
度サイクル試験時に、プリント配線基板から突起部に伝
搬する衝撃は接続用リードの弾性変形により吸収され
る。このため、はんだボールをつけることによるコスト
の上昇を抑え、低コストでＢＧＡ構造の半導体装置と同
等の性能を有し、同等の大きさの領域に搭載ことができ
る半導体装置を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係るＢＧＡ構造の半導体
装置を示す図であって、（ａ）は全体の断面図、（ｂ）
は部分断面図である。
【図２】本発明の第１実施例に係るＢＧＡ構造の半導体
装置を示す平面図である。
【図３】（ａ）乃至（ｄ）は本発明の第１実施例に係る
ＢＧＡ構造の半導体装置の製造方法を工程順に示す断面
図である。
【図４】本発明の第２実施例に係るＢＧＡ構造の半導体
装置を示す図であって、（ａ）は全体の断面図、（ｂ）
は部分断面図である。
【図５】本発明の第３実施例に係るＢＧＡ構造の半導体
装置を示す図であって、（ａ）は全体の断面図、（ｂ）
は部分断面図である。
【図６】本発明の第４実施例に係るＢＧＡ構造の半導体
装置を示す断面図である。
【図７】本発明の第５実施例に係るＬＧＡ構造の半導体
装置を示す図であって、（ａ）は断面図、（ｂ）は接続
用リードの突起部を示す斜視図である。
【図８】接続用リードの突起部の変形例を示す斜視図で
ある。
【図９】リードを接続用端子に使用した半導体装置を示
す断面図である。
【図１０】米国特許ＵＳＰ−５，６７７，５６６に開示
されたＢＧＡ構造の半導体装置を示す図であって、
（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。
【図１１】特開平９−２１３８３９号公報に開示された
ＢＧＡ構造の半導体装置を示す図であって、（ａ）は斜
視図、（ｂ）は断面図である。
【符号の説明】
１、２、３、４、１１０、１５０；ＢＧＡ構造の半導体
装置 ５；ＬＧＡ構造の半導体装置 １１；タイバ １２；ランド ２１、７１、１１４、１５１；半導体チップ ２２、７２、１２６；樹脂封止部 ２２ａ；樹脂封止部の下面 ２２ｂ；樹脂封止部の上面 ２３、７３、１１５；接続用リード ２３ａ、７３ａ、１５５；内部リード ２３ｂ、７３ｂ；外部リード ２３ｃ；境界 ２４、２４ａ；突起部 ２５、７５、１１８、１５３；パッド ２６、７６、１２２、１５４；ワイヤ ２８、１２８、１５８；半田ボール ２９、７９、１５２；接着テープ ３０；シリコンテープ ５０；半導体装置 １４０；ダイパッド １５６；上パッケージ材 １５７；下パッケージ材 １６９；プリント配線基板
【手続補正書】
【提出日】平成１２年２月１４日（２０００．２．１
４）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明に係るＢＧＡ構造
の半導体装置は、半導体チップと、この半導体チップの
パッドに接続されると共に、前記パッドの反対側のチッ
プ面まで衝撃吸収用の折り曲げ部を有する接続用リード
と、前記半導体チップを被覆する樹脂封止部と、前記接
続用リードの先端部に設けられた半田ボールとを有する
ことを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１７】また、本発明に係るＢＧＡ構造の半導体装
置は、半導体チップと、この半導体チップのパッドに接
続されると共に、衝撃吸収用の折り返し部を有する接続
用リードと、前記半導体チップを被覆する樹脂封止部
と、前記接続用リードの先端部に設けられた半田ボール
とを有することを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２１】本発明に係るＬＧＡ構造の半導体装置は、
半導体チップと、この半導体チップのパッドに接続され
ると共に、前記パッドの反対側のチップ面まで衝撃吸収
用の折り曲げ部を有する接続用リードと、前記半導体チ
ップを被覆する樹脂封止部と、前記接続用リードの先端
部に形成された突起部とを有することを特徴とすること
を特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２２】また、本発明に係るＬＧＡ構造の半導体装
置は、半導体チップと、この半導体チップのパッドに接
続されると共に、衝撃吸収用の折り返し部を有する接続
用リードと、前記半導体チップを被覆する樹脂封止部
と、前記接続用リードの先端部に形成された突起部とを
有することを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２８】本発明に係るＢＧＡ構造の半導体装置の製
造方法は、半導体チップのパッドと接続用リードとを接
続する工程と、前記半導体チップを被覆する樹脂封止部
を形成する工程と、前記接続用リードを所定の長さに切
断する工程と、前記接続用リードを衝撃を吸収するよう
に折り返す工程と、前記接続用リードの先端部に半田ボ
ールを設ける工程と、を有することを特徴とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３１】本発明に係るＬＧＡ構造の半導体装置の製
造方法は、半導体チップのパッドと接続用リードとを接
続する工程と、前記半導体チップを被覆する樹脂封止部
を形成する工程と、前記接続用リードを所定の長さに切
断する工程と、前記接続用リードを衝撃を吸収するよう
に折り返す工程と、前記接続用リードの先端部に突起部
を形成する工程と、を有することを特徴とする。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００７１】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明のＢＧＡ構
造の半導体装置によれば、プリント配線基板に搭載した
状態で行う落下衝撃試験時及び温度サイクル試験時に、
プリント配線基板から半田ボールに伝搬する衝撃は接続
用リードの弾性変形により吸収される。これにより、半
田ボールにクラックが発生することを防止することがで
きる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００７２】また、本発明のＬＧＡ構造の半導体装置
は、接続用リードの先端部に突起部を形成することによ
り、はんだボールが不要となり、はんだボールをつける
ことによるコストの上昇を抑えることができると共に、
プリント配線基板に搭載した状態で行う落下衝撃試験時
及び温度サイクル試験時に、プリント配線基板から突起
部に伝搬する衝撃は接続用リードの弾性変形により吸収
される。このため、本発明のＬＧＡ構造の半導体装置
は、上述のＢＧＡ構造の半導体装置と同等の性能を有
し、同様の領域に搭載することができる。

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 半導体チップと、この半導体チップのパ
    ッドに接続されその先端部が前記パッドの反対側のチッ
    プ面まで折り曲げられた接続用リードと、前記半導体チ
    ップを被覆する樹脂封止部と、前記接続用リードの先端
    部に設けられた半田ボールとを有することを特徴とする
    ＢＧＡ構造の半導体装置。
  2. 【請求項２】 半導体チップと、この半導体チップのパ
    ッドに接続されその先端部が折り返された接続用リード
    と、前記半導体チップを被覆する樹脂封止部と、前記接
    続用リードの先端部に設けられた半田ボールとを有する
    ことを特徴とするＢＧＡ構造の半導体装置。
  3. 【請求項３】 前記接続用リードの先端部における前記
    樹脂封止部と対向する面に緩衝材が設けられていること
    を特徴とする請求項１又は２に記載のＢＧＡ構造の半導
    体装置。
  4. 【請求項４】 前記緩衝材はシリコンテープ、熱硬化性
    樹脂テープ及び熱可塑性テープからなる群から選択され
    たものであることを特徴とする請求項３に記載のＢＧＡ
    構造の半導体装置。
  5. 【請求項５】 半導体チップと、この半導体チップのパ
    ッドに接続されその先端部が前記パッドの反対側のチッ
    プ面まで折り曲げられた接続用リードと、前記半導体チ
    ップを被覆する樹脂封止部と、前記接続用リードの先端
    部に形成された突起部とを有することを特徴とするＬＧ
    Ａ構造の半導体装置。
  6. 【請求項６】 半導体チップと、この半導体チップのパ
    ッドに接続されその先端部が折り返された接続用リード
    と、前記半導体チップを被覆する樹脂封止部と、前記接
    続用リードの先端部に形成された突起部とを有すること
    を特徴とするＬＧＡ構造の半導体装置。
  7. 【請求項７】 前記突起部は、円筒状に成形されている
    ことを特徴とする請求項５又は６に記載のＬＧＡ構造の
    半導体装置。
  8. 【請求項８】 前記突起部は、前記半導体チップ側では
    ない方向に折り曲げられていることを特徴とする請求項
    ５又は６に記載のＬＧＡ構造の半導体装置。
  9. 【請求項９】 前記突起部にはめっきが施されているこ
    とを特徴とする請求項５乃至８のいずれか１項に記載の
    ＬＧＡ構造の半導体装置。
  10. 【請求項１０】 前記接続用リードの先端部における前
    記樹脂封止部と対向する面に緩衝材が設けられているこ
    とを特徴とする請求項５乃至９のいずれか１項に記載の
    ＬＧＡ構造の半導体装置。
  11. 【請求項１１】 前記緩衝材はシリコンテープ、熱硬化
    性樹脂テープ及び熱可塑性テープからなる群から選択さ
    れたものであることを特徴とする請求項１０に記載のＬ
    ＧＡ構造の半導体装置。
  12. 【請求項１２】 半導体チップのパッドと接続用リード
    とを接続する工程と、前記半導体チップを被覆する樹脂
    封止部を形成する工程と、前記接続用リードを所定の長
    さに切断する工程と、前記接続用リードの先端部を折り
    返す工程と、前記接続用リードの先端部に半田ボールを
    設ける工程と、を有することを特徴とするＢＧＡ構造の
    半導体装置の製造方法。
  13. 【請求項１３】 前記接続用リードの先端部における前
    記樹脂封止部と対向する面に緩衝材を設ける工程を有す
    ることを特徴とする請求項１２に記載のＢＧＡ構造の半
    導体装置の製造方法。
  14. 【請求項１４】 前記緩衝材を設ける工程は、前記接続
    用リードを所定の長さに切断する工程の前に、前記接続
    用リードの所定の位置に前記緩衝材を設ける工程である
    ことを特徴とする請求項１３に記載のＢＧＡ構造の半導
    体装置の製造方法。
  15. 【請求項１５】 半導体チップのパッドと接続用リード
    とを接続する工程と、前記半導体チップを被覆する樹脂
    封止部を形成する工程と、前記接続用リードを所定の長
    さに切断する工程と、前記接続用リードの先端部を折り
    返す工程と、前記接続用リードの先端部に突起部を形成
    する工程と、を有することを特徴とするＬＧＡ構造の半
    導体装置の製造方法。
  16. 【請求項１６】 前記接続用リードの先端部における前
    記樹脂封止部と対向する面に緩衝材を設ける工程を有す
    ることを特徴とする請求項１５に記載のＬＧＡ構造の半
    導体装置の製造方法。
  17. 【請求項１７】 前記緩衝材を設ける工程は、前記接続
    用リードを所定の長さに切断する工程の前に、前記接続
    用リードの所定の位置に前記緩衝材を設ける工程である
    ことを特徴とする請求項１６に記載のＬＧＡ構造の半導
    体装置の製造方法。
  18. 【請求項１８】 前記接続用リードの先端部に突起部を
    形成する工程は、前記接続用リードの先端部をエッチン
    グにより円筒状に成形する工程であることを特徴とする
    請求項１５に記載のＬＧＡ構造の半導体装置の製造方
    法。
  19. 【請求項１９】 前記接続用リードの先端部に突起部を
    形成する工程は、前記接続用リードの先端部をプレス加
    工により前記半導体チップ側ではない方向に折り曲げる
    工程であることを特徴とする請求項１５に記載のＬＧＡ
    構造の半導体装置の製造方法。
  20. 【請求項２０】 前記接続用リードの突起部にめっきを
    施す工程を有することを特徴とする請求項１５乃至１９
    のいずれか１項に記載のＬＧＡ構造の半導体装置の製造
    方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6331738B1 (en) 1998-12-08 2001-12-18 Nec Corporation Semiconductor device having a BGA structure
KR100692325B1 (ko) 2003-02-21 2007-03-09 야마하 가부시키가이샤 반도체 장치 및 그 제조 방법
US7193315B2 (en) 2003-03-04 2007-03-20 Hynix Semiconductor Inc. Test vehicle grid array package

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