JP2000277556A - ソルダーバンプランドメタル構造 - Google Patents
ソルダーバンプランドメタル構造Info
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- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
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- H01L2224/13001—Core members of the bump connector
- H01L2224/1302—Disposition
- H01L2224/13021—Disposition the bump connector being disposed in a recess of the surface
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- Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ソルダーバンプの長期信頼性及びランドメタ
ルと基板の密着強度の向上を図ることが可能なソルダー
バンプランドメタル構造を提供する。 【解決手段】 ソルダーレジスト３の開口部の一部をラ
ンドメタル２ａよりも大きく形成することにより、ラン
ドメタル２ａ端の一部がソルダーレジスト３に覆われな
いようにした。ここでは円形のソルダーレジスト３開口
部に対し、ランドメタル２ａ外形は長方形とした。ラン
ドメタル２ａが形成されていないソルダーレジスト開口
部６に、ソルダーバンプ４がランドメタル２ａを覆うよ
うに形成されるため、ソルダーバンプ４の熱歪みによる
ソルダーバンプ４とランドメタル２ａ界面での破断を防
止できる。ランドメタル２ａのサイズを大きく確保する
ことができるため、ランドメタル２ａと基板１の密着強
度が十分になり、ランドメタル２ａの信頼性が向上す
る。
ルと基板の密着強度の向上を図ることが可能なソルダー
バンプランドメタル構造を提供する。 【解決手段】 ソルダーレジスト３の開口部の一部をラ
ンドメタル２ａよりも大きく形成することにより、ラン
ドメタル２ａ端の一部がソルダーレジスト３に覆われな
いようにした。ここでは円形のソルダーレジスト３開口
部に対し、ランドメタル２ａ外形は長方形とした。ラン
ドメタル２ａが形成されていないソルダーレジスト開口
部６に、ソルダーバンプ４がランドメタル２ａを覆うよ
うに形成されるため、ソルダーバンプ４の熱歪みによる
ソルダーバンプ４とランドメタル２ａ界面での破断を防
止できる。ランドメタル２ａのサイズを大きく確保する
ことができるため、ランドメタル２ａと基板１の密着強
度が十分になり、ランドメタル２ａの信頼性が向上す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＢＧＡ半導体パッ
ケージのＳＭＤ型ソルダーバンプランドメタル構造及び
上記半導体パッケージが実装されるプリント配線基板上
に形成される実装ランドメタル構造等のソルダーバンプ
ランドメタル構造に関する。
ケージのＳＭＤ型ソルダーバンプランドメタル構造及び
上記半導体パッケージが実装されるプリント配線基板上
に形成される実装ランドメタル構造等のソルダーバンプ
ランドメタル構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】図６（ａ）及び図６（ｂ）は、ソルダー
バンプを有する半導体パッケージにおける従来のＳＭＤ
型ソルダーバンプランドメタル構造を示す上面図及び断
面図である。図において、１は一方の面に半導体チップ
（図示せず）が搭載され、他方の面に球形のソルダーバ
ンプ４が融着される半導体パッケージの基板、２２ａは
基板１上に形成されたランドメタル、３はランドメタル
２２ａ周辺部を覆うソルダーレジストを示している。従
来のＳＭＤ型ソルダーバンプランドメタル構造では、基
板１上に形成されたランドメタル２２ａの周辺を覆うよ
うにソルダーレジスト３が形成され、ランドメタル２２
ａ上のソルダーレジスト３に覆われていない部分に、ソ
ルダーバンプ４が形成されていた。一方、図７（ａ）及
び図７（ｂ）は、ソルダーバンプを有する半導体パッケ
ージにおける従来のＮon- ＳＭＤ型ソルダーバンプラン
ドメタル構造を示す上面図及び断面図である。従来のＮ
on- ＳＭＤ型ソルダーバンプランドメタル構造では、基
板１上に形成されたランドメタル２２ｂの外周よりも外
側にソルダーレジスト３が形成され、ランドメタル２２
ｂを覆うようにソルダーバンプ４が形成されていた。な
お、図６及び図７に示した従来の半導体パッケージのソ
ルダーバンプランドメタル構造は、上記半導体パッケー
ジが実装されるプリント配線基板上に形成される実装ラ
ンドメタル構造としても同様に用いられていた。
バンプを有する半導体パッケージにおける従来のＳＭＤ
型ソルダーバンプランドメタル構造を示す上面図及び断
面図である。図において、１は一方の面に半導体チップ
（図示せず）が搭載され、他方の面に球形のソルダーバ
ンプ４が融着される半導体パッケージの基板、２２ａは
基板１上に形成されたランドメタル、３はランドメタル
２２ａ周辺部を覆うソルダーレジストを示している。従
来のＳＭＤ型ソルダーバンプランドメタル構造では、基
板１上に形成されたランドメタル２２ａの周辺を覆うよ
うにソルダーレジスト３が形成され、ランドメタル２２
ａ上のソルダーレジスト３に覆われていない部分に、ソ
ルダーバンプ４が形成されていた。一方、図７（ａ）及
び図７（ｂ）は、ソルダーバンプを有する半導体パッケ
ージにおける従来のＮon- ＳＭＤ型ソルダーバンプラン
ドメタル構造を示す上面図及び断面図である。従来のＮ
on- ＳＭＤ型ソルダーバンプランドメタル構造では、基
板１上に形成されたランドメタル２２ｂの外周よりも外
側にソルダーレジスト３が形成され、ランドメタル２２
ｂを覆うようにソルダーバンプ４が形成されていた。な
お、図６及び図７に示した従来の半導体パッケージのソ
ルダーバンプランドメタル構造は、上記半導体パッケー
ジが実装されるプリント配線基板上に形成される実装ラ
ンドメタル構造としても同様に用いられていた。
【０００３】また、図４（ａ）は、特開平１０−３２２
８０号公報で提案されたＢＧＡ半導体パッケージのソル
ダーボールランドメタル構造の一例を示す図である。図
において、２２ｃはランドメタル、７ａはランドメタル
２２ｃの外郭に形成されたエッチングホールである。特
開平１０−３２２８０号公報では、ランドメタル２２ｃ
表面の中央または外郭に多様な形状に基板まで貫通もし
くは半分貫通した多数のエッチングホール７ａを形成す
ることにより、後に融着されるソルダーボールとの接着
面積を広げると共に、ソルダーボールがランドメタル２
２ｃに融着された後、ソルダーボールが離脱されないよ
うにするロッキングホールの役割を兼ねたランドメタル
構造が提案されている。
８０号公報で提案されたＢＧＡ半導体パッケージのソル
ダーボールランドメタル構造の一例を示す図である。図
において、２２ｃはランドメタル、７ａはランドメタル
２２ｃの外郭に形成されたエッチングホールである。特
開平１０−３２２８０号公報では、ランドメタル２２ｃ
表面の中央または外郭に多様な形状に基板まで貫通もし
くは半分貫通した多数のエッチングホール７ａを形成す
ることにより、後に融着されるソルダーボールとの接着
面積を広げると共に、ソルダーボールがランドメタル２
２ｃに融着された後、ソルダーボールが離脱されないよ
うにするロッキングホールの役割を兼ねたランドメタル
構造が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ソルダーバンプランドメタル構造では、ソルダーバンプ
とランドメタルの界面または基板とランドメタルの界面
において、半導体パッケージと基板の熱膨張係数の違い
により、破断が発生するという問題があった。このよう
な破断が発生する現象を図８を用いて説明する。図にお
いて、５はソルダーバンプ４を有する半導体パッケージ
であり、基板１の一方の面には、接着剤８によって半導
体チップ９が固定された後、封止材１０が形成され、他
方の面にはランドメタル２２が形成されソルダーバンプ
４が融着されている。また、１ａは半導体パッケージ５
が実装されるプリント配線基板、２２ｄはプリント配線
基板１ａ上に形成された実装ランドメタルを示してい
る。半導体パッケージ５をプリント配線基板１ａ上に実
装した場合、半導体パッケージ５とプリント配線基板１
ａの熱膨張係数の違いにより、ソルダーバンプ４の２つ
の平行な面、すなわち半導体パッケージ５と接続された
面と、プリント配線基板１ａと接続された面の位置に差
が生じる。この差はソルダーバンプ４の２つの平行な面
に剪断力として、もしくは半導体パッケージ５に反りを
生じている場合には曲げ応力として付加される。その結
果、半導体パッケージ５のランドメタル２２とソルダー
バンプ４界面、プリント配線基板１ａのランドメタル２
２ｄとソルダーバンプ４界面、または基板１とランドメ
タル２２界面、プリント配線基板１ａとランドメタル２
２ｄ界面のいずれかにおいて破断が発生する。
ソルダーバンプランドメタル構造では、ソルダーバンプ
とランドメタルの界面または基板とランドメタルの界面
において、半導体パッケージと基板の熱膨張係数の違い
により、破断が発生するという問題があった。このよう
な破断が発生する現象を図８を用いて説明する。図にお
いて、５はソルダーバンプ４を有する半導体パッケージ
であり、基板１の一方の面には、接着剤８によって半導
体チップ９が固定された後、封止材１０が形成され、他
方の面にはランドメタル２２が形成されソルダーバンプ
４が融着されている。また、１ａは半導体パッケージ５
が実装されるプリント配線基板、２２ｄはプリント配線
基板１ａ上に形成された実装ランドメタルを示してい
る。半導体パッケージ５をプリント配線基板１ａ上に実
装した場合、半導体パッケージ５とプリント配線基板１
ａの熱膨張係数の違いにより、ソルダーバンプ４の２つ
の平行な面、すなわち半導体パッケージ５と接続された
面と、プリント配線基板１ａと接続された面の位置に差
が生じる。この差はソルダーバンプ４の２つの平行な面
に剪断力として、もしくは半導体パッケージ５に反りを
生じている場合には曲げ応力として付加される。その結
果、半導体パッケージ５のランドメタル２２とソルダー
バンプ４界面、プリント配線基板１ａのランドメタル２
２ｄとソルダーバンプ４界面、または基板１とランドメ
タル２２界面、プリント配線基板１ａとランドメタル２
２ｄ界面のいずれかにおいて破断が発生する。
【０００５】すなわち、図６に示す従来のＳＭＤ型ソル
ダーバンプランドメタル構造では、ソルダーバンプ４が
ランドメタル２２ａの表面上のみで形成されているた
め、半導体パッケージとプリント配線基板の熱膨張係数
の違いによる歪みによって、ソルダーバンプ４とランド
メタル２２ａの界面で容易に破断が発生する。また、図
７に示す従来のＮon- ＳＭＤ型ソルダーバンプランドメ
タル構造では、ソルダーバンプ４形成上の制約よりラン
ドメタル２２ｂのサイズを大きくできないことから、機
械的ストレスに対しランドメタル２２ｂと基板１の密着
強度が小さく、基板１とランドメタル２２ｂの界面で破
断が発生し易いという問題があった。さらに、特開平１
０−３２２８０号公報で提示された構造では、ランドメ
タル２２ｃ表面の中央に基板まで貫通したエッチングホ
ールを形成した場合、またはランドメタル２２ｃの外郭
に基板まで半分貫通したエッチングホールを形成した場
合、半導体パッケージとプリント配線基板の熱膨張係数
の違いから生じる歪みによる破断に対する効果が期待で
きない。また、ランドメタル２２ｃの外郭に基板まで貫
通したエッチングホール７ａを形成した場合（図４
（ａ））には、貫通面積が大きくなるため、ランドメタ
ル２２ｃと基板の密着強度が小さいという問題が生じ
る。さらに、ソルダーバンプの形成工程において精度許
容差の範囲でソルダーバンプの位置がずれた場合、外周
部が切断されたランドメタル２２ｃでは、ソルダーバン
プとランドメタル２２ｃが接触する面積が小さくなり、
信頼性が低くなると考えられる。
ダーバンプランドメタル構造では、ソルダーバンプ４が
ランドメタル２２ａの表面上のみで形成されているた
め、半導体パッケージとプリント配線基板の熱膨張係数
の違いによる歪みによって、ソルダーバンプ４とランド
メタル２２ａの界面で容易に破断が発生する。また、図
７に示す従来のＮon- ＳＭＤ型ソルダーバンプランドメ
タル構造では、ソルダーバンプ４形成上の制約よりラン
ドメタル２２ｂのサイズを大きくできないことから、機
械的ストレスに対しランドメタル２２ｂと基板１の密着
強度が小さく、基板１とランドメタル２２ｂの界面で破
断が発生し易いという問題があった。さらに、特開平１
０−３２２８０号公報で提示された構造では、ランドメ
タル２２ｃ表面の中央に基板まで貫通したエッチングホ
ールを形成した場合、またはランドメタル２２ｃの外郭
に基板まで半分貫通したエッチングホールを形成した場
合、半導体パッケージとプリント配線基板の熱膨張係数
の違いから生じる歪みによる破断に対する効果が期待で
きない。また、ランドメタル２２ｃの外郭に基板まで貫
通したエッチングホール７ａを形成した場合（図４
（ａ））には、貫通面積が大きくなるため、ランドメタ
ル２２ｃと基板の密着強度が小さいという問題が生じ
る。さらに、ソルダーバンプの形成工程において精度許
容差の範囲でソルダーバンプの位置がずれた場合、外周
部が切断されたランドメタル２２ｃでは、ソルダーバン
プとランドメタル２２ｃが接触する面積が小さくなり、
信頼性が低くなると考えられる。
【０００６】本発明は、上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、ソルダーバンプを有する半導体
パッケージまたはこの半導体パッケージが実装されるプ
リント配線基板上に形成されるソルダーバンプランドメ
タルにおいて、ソルダーバンプの長期信頼性及びランド
メタルと基板の密着強度の向上を図ることが可能なソル
ダーバンプランドメタル構造を提供することを目的とす
る。
ためになされたもので、ソルダーバンプを有する半導体
パッケージまたはこの半導体パッケージが実装されるプ
リント配線基板上に形成されるソルダーバンプランドメ
タルにおいて、ソルダーバンプの長期信頼性及びランド
メタルと基板の密着強度の向上を図ることが可能なソル
ダーバンプランドメタル構造を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係わるソルダー
バンプランドメタル構造は、一方の面に半導体チップが
搭載され他方の面にソルダーバンプが融着される半導体
パッケージの基板上、または上記半導体パッケージが実
装されるプリント配線基板上に形成され、ソルダーレジ
ストによって周辺部を覆われたソルダーバンプランドメ
タルにおいて、ランドメタル周辺部を覆うソルダーレジ
ストの開口部の一部をランドメタルよりも大きく形成す
ることにより、ランドメタル端の一部がソルダーレジス
トに覆われないようにしたものである。また、ソルダー
レジストは、円形の開口部を有し、ランドメタルは、一
方の辺がソルダーレジスト開口部の直径よりも長く、他
方の辺がソルダーレジスト開口部の直径よりも短い長方
形の外形を呈するものである。
バンプランドメタル構造は、一方の面に半導体チップが
搭載され他方の面にソルダーバンプが融着される半導体
パッケージの基板上、または上記半導体パッケージが実
装されるプリント配線基板上に形成され、ソルダーレジ
ストによって周辺部を覆われたソルダーバンプランドメ
タルにおいて、ランドメタル周辺部を覆うソルダーレジ
ストの開口部の一部をランドメタルよりも大きく形成す
ることにより、ランドメタル端の一部がソルダーレジス
トに覆われないようにしたものである。また、ソルダー
レジストは、円形の開口部を有し、ランドメタルは、一
方の辺がソルダーレジスト開口部の直径よりも長く、他
方の辺がソルダーレジスト開口部の直径よりも短い長方
形の外形を呈するものである。
【０００８】また、一方の面に半導体チップが搭載され
他方の面にソルダーバンプが融着される半導体パッケー
ジの基板上、または上記半導体パッケージが実装される
プリント配線基板上に形成され、ソルダーレジストによ
って周辺部を覆われたソルダーバンプランドメタルにお
いて、ランドメタル上のソルダーレジスト端部付近で、
且つランドメタルの外周にかからない箇所に、基板また
はプリント配線基板まで貫通する複数のエッチングホー
ルを形成したものである。さらに、エッチングホール
は、基板面に平行な断面が円形またはその他の多様な形
状を呈するものである。
他方の面にソルダーバンプが融着される半導体パッケー
ジの基板上、または上記半導体パッケージが実装される
プリント配線基板上に形成され、ソルダーレジストによ
って周辺部を覆われたソルダーバンプランドメタルにお
いて、ランドメタル上のソルダーレジスト端部付近で、
且つランドメタルの外周にかからない箇所に、基板また
はプリント配線基板まで貫通する複数のエッチングホー
ルを形成したものである。さらに、エッチングホール
は、基板面に平行な断面が円形またはその他の多様な形
状を呈するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１（ａ）は、本
発明の実施の形態１における半導体パッケージのＳＭＤ
型ソルダーバンプランドメタル構造を示す平面図、図１
（ｂ）は、図１（ａ）中Ａ−Ａで示す部分の断面図、図
１（ｃ）は図１（ａ）中Ｂ−Ｂで示す部分の断面図であ
る。図において、１は一方の面に半導体チップ（図示せ
ず）が搭載され、他方の面に球形のソルダーバンプ４が
融着される半導体パッケージの基板、２ａは基板１上に
形成されたランドメタル、３はランドメタル２ａ周辺部
を覆うソルダーレジスト、６は基板１上でランドメタル
２ａが形成されていないソルダーレジスト開口部であ
る。本実施の形態では、ＢＧＡ半導体パッケージのＳＭ
Ｄ型ソルダーバンプランドメタル構造（以下、ランドメ
タル構造と略す）において、ソルダーレジスト３の開口
部の一部をランドメタル２ａよりも大きく形成すること
により、ランドメタル２ａ端の一部がソルダーレジスト
３に覆われないようにしたものである。具体的には、ソ
ルダーレジスト３は円形の開口部を有し、ランドメタル
２ａは、一方の辺がソルダーレジスト３開口部の直径よ
りも長く、他方の辺がソルダーレジスト３開口部の直径
よりも短い長方形の外形を呈するものである。なお、図
１では、半導体パッケージのランドメタル構造を示した
が、本実施の形態によるランドメタル構造は、上記半導
体パッケージが実装されるプリント配線基板上に形成さ
れる実装ランドメタル構造としても同様に用いられる。
発明の実施の形態１における半導体パッケージのＳＭＤ
型ソルダーバンプランドメタル構造を示す平面図、図１
（ｂ）は、図１（ａ）中Ａ−Ａで示す部分の断面図、図
１（ｃ）は図１（ａ）中Ｂ−Ｂで示す部分の断面図であ
る。図において、１は一方の面に半導体チップ（図示せ
ず）が搭載され、他方の面に球形のソルダーバンプ４が
融着される半導体パッケージの基板、２ａは基板１上に
形成されたランドメタル、３はランドメタル２ａ周辺部
を覆うソルダーレジスト、６は基板１上でランドメタル
２ａが形成されていないソルダーレジスト開口部であ
る。本実施の形態では、ＢＧＡ半導体パッケージのＳＭ
Ｄ型ソルダーバンプランドメタル構造（以下、ランドメ
タル構造と略す）において、ソルダーレジスト３の開口
部の一部をランドメタル２ａよりも大きく形成すること
により、ランドメタル２ａ端の一部がソルダーレジスト
３に覆われないようにしたものである。具体的には、ソ
ルダーレジスト３は円形の開口部を有し、ランドメタル
２ａは、一方の辺がソルダーレジスト３開口部の直径よ
りも長く、他方の辺がソルダーレジスト３開口部の直径
よりも短い長方形の外形を呈するものである。なお、図
１では、半導体パッケージのランドメタル構造を示した
が、本実施の形態によるランドメタル構造は、上記半導
体パッケージが実装されるプリント配線基板上に形成さ
れる実装ランドメタル構造としても同様に用いられる。
【００１０】本実施の形態によれば、図１（ｂ）に示す
ように、ランドメタル２ａが形成されていないソルダー
レジスト開口部６にソルダーバンプ４がランドメタル２
ａを覆うように形成される。このため、半導体パッケー
ジとプリント配線基板の熱膨張係数の違いによる歪みに
対し、ソルダーバンプ４とランドメタル２ａの界面での
破断を防止し、ソルダーバンプ４の信頼性を向上するこ
とが可能である。また、図１（ｃ）に示すように、ラン
ドメタル２ａのサイズを大きく確保することができるた
め、ランドメタル２ａと基板１の密着強度が十分に得ら
れ、機械ストレスに対しても強く、ランドメタル２ａの
信頼性を向上することが可能である。
ように、ランドメタル２ａが形成されていないソルダー
レジスト開口部６にソルダーバンプ４がランドメタル２
ａを覆うように形成される。このため、半導体パッケー
ジとプリント配線基板の熱膨張係数の違いによる歪みに
対し、ソルダーバンプ４とランドメタル２ａの界面での
破断を防止し、ソルダーバンプ４の信頼性を向上するこ
とが可能である。また、図１（ｃ）に示すように、ラン
ドメタル２ａのサイズを大きく確保することができるた
め、ランドメタル２ａと基板１の密着強度が十分に得ら
れ、機械ストレスに対しても強く、ランドメタル２ａの
信頼性を向上することが可能である。
【００１１】なお、ランドメタル２ａの外形は長方形に
限定されるものではなく、例えば図２に示すように外形
が多角形のランドメタル２ｂであってもよい。このよう
な多角形とすることで、ランドメタルが基板と接触する
面積を容易に大きくすることが可能である。なお、図２
において、３ａを本実施の形態におけるソルダーレジス
ト塗布内径、３ｂを従来のランドメタル構造におけるソ
ルダーレジスト塗布内径、２２ｂを同じく従来例のラン
ドメタル外径とすると、本実施の形態によれば、ソルダ
ーレジスト塗布内径３ａよりも内径側がソルダーバンプ
の接続面として露出しており、ランドメタルとこの露出
面を含む面において接着が行われる。この面積を従来例
の接着面積と比較すると、本実施の形態におけるランド
メタル構造の方が接着面積が大きく、ソルダーバンプの
信頼性が高いと言える。また、本実施の形態における長
方形または多角形のランドメタルは、図２（ａ）及び図
２（ｂ）に示すように、回転させて位置を変えることに
より、配線密度が多い領域を避けて自在に配置すること
が可能であるため、基板上の配線の配置に余裕を与える
ことができ、高密度実装が可能となる。
限定されるものではなく、例えば図２に示すように外形
が多角形のランドメタル２ｂであってもよい。このよう
な多角形とすることで、ランドメタルが基板と接触する
面積を容易に大きくすることが可能である。なお、図２
において、３ａを本実施の形態におけるソルダーレジス
ト塗布内径、３ｂを従来のランドメタル構造におけるソ
ルダーレジスト塗布内径、２２ｂを同じく従来例のラン
ドメタル外径とすると、本実施の形態によれば、ソルダ
ーレジスト塗布内径３ａよりも内径側がソルダーバンプ
の接続面として露出しており、ランドメタルとこの露出
面を含む面において接着が行われる。この面積を従来例
の接着面積と比較すると、本実施の形態におけるランド
メタル構造の方が接着面積が大きく、ソルダーバンプの
信頼性が高いと言える。また、本実施の形態における長
方形または多角形のランドメタルは、図２（ａ）及び図
２（ｂ）に示すように、回転させて位置を変えることに
より、配線密度が多い領域を避けて自在に配置すること
が可能であるため、基板上の配線の配置に余裕を与える
ことができ、高密度実装が可能となる。
【００１２】実施の形態２．図３（ａ）は、本発明の実
施の形態２における半導体パッケージのＳＭＤ型ソルダ
ーバンプランドメタル構造を示す平面図、図３（ｂ）
は、図３（ａ）中Ａ−Ａで示す部分の断面図、図３
（ｃ）は図３（ａ）中Ｂ−Ｂで示す部分の断面図であ
る。図において、２ｃは基板１上に形成されたランドメ
タル、７はランドメタル２ｃ上のソルダーレジスト３端
部付近で、且つランドメタル２ｃの外周にかからない箇
所に形成された、基板１まで貫通する複数のエッチング
ホールである。なお、図中、同一、相当部分には同一符
号を付し説明を省略する。また、図３では、半導体パッ
ケージのソルダーバンプランドメタル構造を示したが、
本実施の形態によるランドメタル構造は、上記半導体パ
ッケージが実装されるプリント配線基板上に形成される
実装ランドメタル構造としても同様に用いられる。
施の形態２における半導体パッケージのＳＭＤ型ソルダ
ーバンプランドメタル構造を示す平面図、図３（ｂ）
は、図３（ａ）中Ａ−Ａで示す部分の断面図、図３
（ｃ）は図３（ａ）中Ｂ−Ｂで示す部分の断面図であ
る。図において、２ｃは基板１上に形成されたランドメ
タル、７はランドメタル２ｃ上のソルダーレジスト３端
部付近で、且つランドメタル２ｃの外周にかからない箇
所に形成された、基板１まで貫通する複数のエッチング
ホールである。なお、図中、同一、相当部分には同一符
号を付し説明を省略する。また、図３では、半導体パッ
ケージのソルダーバンプランドメタル構造を示したが、
本実施の形態によるランドメタル構造は、上記半導体パ
ッケージが実装されるプリント配線基板上に形成される
実装ランドメタル構造としても同様に用いられる。
【００１３】本実施の形態によれば、図３（ｂ）に示す
ように、ランドメタル２ｃ上のソルダーレジスト３端部
付近、ここではソルダーレジスト３端部をまたぐように
形成された基板１表面まで貫通した多数のエッチングホ
ール７により、ソルダーバンプ４がランドメタル２ｃを
覆うように形成されてるため、半導体パッケージとプリ
ント配線基板の熱膨張係数の違いによる歪みに対し、ソ
ルダーバンプ４とランドメタル２ｃ界面での破断を防止
し、信頼性を向上することが可能である。また、エッチ
ングホール７をランドメタル２ｃ上のソルダーレジスト
３端部付近にのみ形成したことから、ランドメタルのサ
イズを大きく確保することができるため、ランドメタル
２ｃと基板１の密着強度が十分に得られ、機械的ストレ
スに対しても強く、ランドメタル２ｃの信頼性を向上す
ることが可能である。。
ように、ランドメタル２ｃ上のソルダーレジスト３端部
付近、ここではソルダーレジスト３端部をまたぐように
形成された基板１表面まで貫通した多数のエッチングホ
ール７により、ソルダーバンプ４がランドメタル２ｃを
覆うように形成されてるため、半導体パッケージとプリ
ント配線基板の熱膨張係数の違いによる歪みに対し、ソ
ルダーバンプ４とランドメタル２ｃ界面での破断を防止
し、信頼性を向上することが可能である。また、エッチ
ングホール７をランドメタル２ｃ上のソルダーレジスト
３端部付近にのみ形成したことから、ランドメタルのサ
イズを大きく確保することができるため、ランドメタル
２ｃと基板１の密着強度が十分に得られ、機械的ストレ
スに対しても強く、ランドメタル２ｃの信頼性を向上す
ることが可能である。。
【００１４】本実施の形態におけるソルダーバンプラン
ドメタル構造と、類似の従来例におけるランドメタル構
造の違いと、得られる効果の差について図４及び図５を
用いて説明する。なお、図４（ａ）は前述の特開平１０
−３２２８０号公報で開示されたランドメタル構造、図
４（ｂ）は、本実施の形態によるランドメタル構造を示
している。ソルダーバンプ４は球状であるために、半導
体パッケージ側またはプリント配線基板側のランドメタ
ルと接続された面の断面積が最も小さく、この断面積を
大きく構成することによって、ソルダーバンプの破断を
防止する効果が得られる。本実施の形態では、ランドメ
タル２ｃ上のソルダーレジスト３端部付近で、且つラン
ドメタルの外周近傍の外周にかからない箇所にエッチン
グホール７を形成することにより、図５に示すように、
ソルダーパンプ４がランドメタル２ｃと接する面と平行
な断面の面積を大きくすることが可能となる。
ドメタル構造と、類似の従来例におけるランドメタル構
造の違いと、得られる効果の差について図４及び図５を
用いて説明する。なお、図４（ａ）は前述の特開平１０
−３２２８０号公報で開示されたランドメタル構造、図
４（ｂ）は、本実施の形態によるランドメタル構造を示
している。ソルダーバンプ４は球状であるために、半導
体パッケージ側またはプリント配線基板側のランドメタ
ルと接続された面の断面積が最も小さく、この断面積を
大きく構成することによって、ソルダーバンプの破断を
防止する効果が得られる。本実施の形態では、ランドメ
タル２ｃ上のソルダーレジスト３端部付近で、且つラン
ドメタルの外周近傍の外周にかからない箇所にエッチン
グホール７を形成することにより、図５に示すように、
ソルダーパンプ４がランドメタル２ｃと接する面と平行
な断面の面積を大きくすることが可能となる。
【００１５】図４（ａ）において、ソルダーパンプがラ
ンドメタル２２ｃと接する面と平行な断面の面積Ｓ2
（斜線部）及び断面２次モーメントＩ2 は、次式で表さ
れる。なお、式中、D はソルダーレジスト塗布内径、D'
はランドメタル外径、d はエッチングホール直径を示し
ている。 Ｓ2 ≒( π×D 2 /4) −2 ×( π×d 2 /4) Ｉ2 ≒π×D 4 /64 −( π×ｄ2 ) ×(D/2) 2 また、ランドメタル２２ｃと基板の基材の接触面の面積
Ｓ4 は、次式で表される。 Ｓ4 ≒( π×D'2 /4) −( π×d 2 /2) −2 ×｛d ×(D
−D') ｝ 一方、本実施の形態によるランドメタル構造を示す図４
（ｂ）において、ソルダーバンブがランドメタル２ｃと
接する面と平行な断面の面積Ｓ1 （斜線部）及び断面２
次モーメントＩ1 は、次式で表される。 Ｓ1 ≒( π×D 2 /4) ＋2 ×( π×d 2 /4) Ｉ1 ≒Ｉ2 ＋2 ×( π×d 2 ) ×(D/2) 2 また、ランドメタル２ｃと基板の基材の接触面の面積Ｓ
3 は、次式で表される。 Ｓ3 ≒( π×D ’2 /4) −( π×d 2 /2)
ンドメタル２２ｃと接する面と平行な断面の面積Ｓ2
（斜線部）及び断面２次モーメントＩ2 は、次式で表さ
れる。なお、式中、D はソルダーレジスト塗布内径、D'
はランドメタル外径、d はエッチングホール直径を示し
ている。 Ｓ2 ≒( π×D 2 /4) −2 ×( π×d 2 /4) Ｉ2 ≒π×D 4 /64 −( π×ｄ2 ) ×(D/2) 2 また、ランドメタル２２ｃと基板の基材の接触面の面積
Ｓ4 は、次式で表される。 Ｓ4 ≒( π×D'2 /4) −( π×d 2 /2) −2 ×｛d ×(D
−D') ｝ 一方、本実施の形態によるランドメタル構造を示す図４
（ｂ）において、ソルダーバンブがランドメタル２ｃと
接する面と平行な断面の面積Ｓ1 （斜線部）及び断面２
次モーメントＩ1 は、次式で表される。 Ｓ1 ≒( π×D 2 /4) ＋2 ×( π×d 2 /4) Ｉ1 ≒Ｉ2 ＋2 ×( π×d 2 ) ×(D/2) 2 また、ランドメタル２ｃと基板の基材の接触面の面積Ｓ
3 は、次式で表される。 Ｓ3 ≒( π×D ’2 /4) −( π×d 2 /2)
【００１６】以上の式から、図４（ａ）及び図４（ｂ）
に示すランドメタル構造において、ソルダーバンプがラ
ンドメタルと接する面と平行な断面の面積Ｓ1 とＳ2 を
比較すると、Ｓ1 の方が、4 ×( π×d 2 /4) だけソル
ダ−バンプとの接触面積が大きい。 また、断面２次モー
メントであるＩ1 とＩ2 を比較すると、Ｉ1 の方が2×
( π×d 2 ) ×(D/2) 2 だけ大きい。 さらに、ランドメ
タルと基板の基材の接触面の面積についても、Ｓ3 とＳ
4 を比較するとＳ3 の方が｛2 ×｛d ×(D−D') ｝だけ
大きく構成されている。以上のことから、図４（ａ）に
示すランドメタル構造に比べて、図４（ｂ）に示す本実
施の形態におけるランドメタル構造の方が、ソルダーバ
ンプの熱歪みによって生じる破断に対する強度が大き
く、高い信頼性が得られる。なお、本実施の形態におけ
るエッチングホール７は、基板１面に平行な断面が円形
であるが、エッチングホールの形状はこれに限定される
ものではなく、多様な形状を呈するものであって良い。
に示すランドメタル構造において、ソルダーバンプがラ
ンドメタルと接する面と平行な断面の面積Ｓ1 とＳ2 を
比較すると、Ｓ1 の方が、4 ×( π×d 2 /4) だけソル
ダ−バンプとの接触面積が大きい。 また、断面２次モー
メントであるＩ1 とＩ2 を比較すると、Ｉ1 の方が2×
( π×d 2 ) ×(D/2) 2 だけ大きい。 さらに、ランドメ
タルと基板の基材の接触面の面積についても、Ｓ3 とＳ
4 を比較するとＳ3 の方が｛2 ×｛d ×(D−D') ｝だけ
大きく構成されている。以上のことから、図４（ａ）に
示すランドメタル構造に比べて、図４（ｂ）に示す本実
施の形態におけるランドメタル構造の方が、ソルダーバ
ンプの熱歪みによって生じる破断に対する強度が大き
く、高い信頼性が得られる。なお、本実施の形態におけ
るエッチングホール７は、基板１面に平行な断面が円形
であるが、エッチングホールの形状はこれに限定される
ものではなく、多様な形状を呈するものであって良い。
【００１７】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ソルダ
ーレジストの開口部の一部をランドメタルよりも大きく
形成することにより、ランドメタル端の一部がソルダー
レジストに覆われないようにしたので、ランドメタルが
形成されていないソルダーレジスト開口部にソルダーバ
ンプがランドメタルを覆うように形成されるため、ソル
ダーバンプの熱歪みによって生じるソルダーバンプとラ
ンドメタル界面での破断を防止することができ、さらに
ランドメタルのサイズを大きく確保することができるた
め、ランドメタルと基板の密着強度が十分に得られ、ソ
ルダーバンプ及びランドメタルの信頼性を向上すること
が可能である。
ーレジストの開口部の一部をランドメタルよりも大きく
形成することにより、ランドメタル端の一部がソルダー
レジストに覆われないようにしたので、ランドメタルが
形成されていないソルダーレジスト開口部にソルダーバ
ンプがランドメタルを覆うように形成されるため、ソル
ダーバンプの熱歪みによって生じるソルダーバンプとラ
ンドメタル界面での破断を防止することができ、さらに
ランドメタルのサイズを大きく確保することができるた
め、ランドメタルと基板の密着強度が十分に得られ、ソ
ルダーバンプ及びランドメタルの信頼性を向上すること
が可能である。
【００１８】また、円形の開口部を有するソルダーレジ
ストに対して、ランドメタル外形を一方の辺がソルダー
レジスト開口部の直径よりも長く、他方の辺がソルダー
レジスト開口部の直径よりも短い長方形としたので、ラ
ンドメタルを回転させて位置を変えることにより、基板
の配線密度が多い領域を避けて自在に配置することがで
き、高密度実装が可能となる。
ストに対して、ランドメタル外形を一方の辺がソルダー
レジスト開口部の直径よりも長く、他方の辺がソルダー
レジスト開口部の直径よりも短い長方形としたので、ラ
ンドメタルを回転させて位置を変えることにより、基板
の配線密度が多い領域を避けて自在に配置することがで
き、高密度実装が可能となる。
【００１９】また、ランドメタル上のソルダーレジスト
端部付近で、且つランドメタルの外周にかからない箇所
に、基板まで貫通する複数のエッチングホールを形成す
ることにより、ソルダーバンプの熱歪みによって生じる
ソルダーバンプとランドメタル界面での破断を防止する
ことができ、さらにランドメタルのサイズを大きく確保
することができるため、ランドメタルと基板の密着強度
が十分に得られ、ソルダーバンプ及びランドメタルの信
頼性を向上することが可能である。
端部付近で、且つランドメタルの外周にかからない箇所
に、基板まで貫通する複数のエッチングホールを形成す
ることにより、ソルダーバンプの熱歪みによって生じる
ソルダーバンプとランドメタル界面での破断を防止する
ことができ、さらにランドメタルのサイズを大きく確保
することができるため、ランドメタルと基板の密着強度
が十分に得られ、ソルダーバンプ及びランドメタルの信
頼性を向上することが可能である。
【図１】 本発明の実施の形態１における半導体パッケ
ージのＳＭＤ型ソルダーバンプランドメタル構造を示す
平面図及び断面図である。
ージのＳＭＤ型ソルダーバンプランドメタル構造を示す
平面図及び断面図である。
【図２】 本発明の実施の形態１における別のソルダー
バンプランドメタル構造を示す平面図である。
バンプランドメタル構造を示す平面図である。
【図３】 本発明の実施の形態２における半導体パッケ
ージのＳＭＤ型ソルダーバンプランドメタル構造を示す
平面図及び断面図である。
ージのＳＭＤ型ソルダーバンプランドメタル構造を示す
平面図及び断面図である。
【図４】 本発明の実施の形態２におけるソルダーバン
プランドメタル構造と、類似の従来例におけるランドメ
タル構造の違いを説明する図である。
プランドメタル構造と、類似の従来例におけるランドメ
タル構造の違いを説明する図である。
【図５】 本発明の実施の形態２における半導体パッケ
ージのＳＭＤ型ソルダーバンプランドメタル構造を示す
断面図である。
ージのＳＭＤ型ソルダーバンプランドメタル構造を示す
断面図である。
【図６】 従来のソルダーバンプを有する半導体パッケ
ージにおけるＳＭＤ型ソルダーバンプランドメタル構造
を示す上面図及び断面図である。
ージにおけるＳＭＤ型ソルダーバンプランドメタル構造
を示す上面図及び断面図である。
【図７】 従来のソルダーバンプを有する半導体パッケ
ージにおけるＮon-ＳＭＤ型ソルダーバンプランドメタ
ル構造を示す上面図及び断面図である。
ージにおけるＮon-ＳＭＤ型ソルダーバンプランドメタ
ル構造を示す上面図及び断面図である。
【図８】 半導体パッケージとプリント配線基板の熱膨
張係数の違いにより発生する破断を説明する図である。
張係数の違いにより発生する破断を説明する図である。
１ 基板、１ａ プリント配線基板、２ａ、２ｂ、２
ｃ、２２、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ ランドメ
タル、３ ソルダーレジスト、３ａ、３ｂ ソルダーレ
ジスト塗布内径、４ ソルダーバンプ、５ 半導体パッ
ケージ、６ ソルダーレジスト開口部、７、７ａ エッ
チングホール、８ 接着剤、９ 半導体チップ、１０
封止材。
ｃ、２２、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ ランドメ
タル、３ ソルダーレジスト、３ａ、３ｂ ソルダーレ
ジスト塗布内径、４ ソルダーバンプ、５ 半導体パッ
ケージ、６ ソルダーレジスト開口部、７、７ａ エッ
チングホール、８ 接着剤、９ 半導体チップ、１０
封止材。
Claims (4)
- 【請求項１】 一方の面に半導体チップが搭載され他方
の面にソルダーバンプが融着される半導体パッケージの
基板上、または上記半導体パッケージが実装されるプリ
ント配線基板上に形成され、ソルダーレジストによって
周辺部を覆われたソルダーバンプランドメタル構造にお
いて、上記ランドメタル周辺部を覆うソルダーレジスト
の開口部の一部を上記ランドメタルよりも大きく形成す
ることにより、上記ランドメタル端の一部が上記ソルダ
ーレジストに覆われないようにしたことを特徴とするソ
ルダーバンプランドメタル構造。 - 【請求項２】 ソルダーレジストは、円形の開口部を有
し、ランドメタルは、一方の辺が上記ソルダーレジスト
開口部の直径よりも長く、他方の辺が上記ソルダーレジ
スト開口部の直径よりも短い長方形の外形を呈すること
を特徴とする請求項１記載のソルダーバンプランドメタ
ル構造。 - 【請求項３】 一方の面に半導体チップが搭載され他方
の面にソルダーバンプが融着される半導体パッケージの
基板上、または上記半導体パッケージが実装されるプリ
ント配線基板上に形成され、ソルダーレジストによって
周辺部を覆われたソルダーバンプランドメタル構造にお
いて、上記ランドメタル上の上記ソルダーレジスト端部
付近で、且つ上記ランドメタルの外周にかからない箇所
に、上記基板または上記プリント配線基板まで貫通する
複数のエッチングホールを形成したことを特徴とするソ
ルダーバンプランドメタル構造。 - 【請求項４】 エッチングホールは、基板面に平行な断
面が円形またはその他の多様な形状を呈することを特徴
とする請求項３記載のソルダーバンプランドメタル構
造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11082015A JP2000277556A (ja) | 1999-03-25 | 1999-03-25 | ソルダーバンプランドメタル構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11082015A JP2000277556A (ja) | 1999-03-25 | 1999-03-25 | ソルダーバンプランドメタル構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000277556A true JP2000277556A (ja) | 2000-10-06 |
Family
ID=13762708
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11082015A Pending JP2000277556A (ja) | 1999-03-25 | 1999-03-25 | ソルダーバンプランドメタル構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000277556A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100743233B1 (ko) | 2005-07-18 | 2007-07-27 | 엘지전자 주식회사 | 인쇄회로기판의 패드 및 그 제조방법 |
| JP2012054556A (ja) * | 2010-09-02 | 2012-03-15 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | 半導体チップパッケージ構造とその製造方法 |
| US10115648B2 (en) | 2015-11-23 | 2018-10-30 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Fan-out semiconductor package and electronic device including the same |
| CN109951961A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-06-28 | 博敏电子股份有限公司 | 一种线路板金属包边区域的加工方法 |
| CN112055461A (zh) * | 2019-06-05 | 2020-12-08 | Fdk株式会社 | 高密度安装模块 |
-
1999
- 1999-03-25 JP JP11082015A patent/JP2000277556A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100743233B1 (ko) | 2005-07-18 | 2007-07-27 | 엘지전자 주식회사 | 인쇄회로기판의 패드 및 그 제조방법 |
| JP2012054556A (ja) * | 2010-09-02 | 2012-03-15 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | 半導体チップパッケージ構造とその製造方法 |
| US10115648B2 (en) | 2015-11-23 | 2018-10-30 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Fan-out semiconductor package and electronic device including the same |
| CN109951961A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-06-28 | 博敏电子股份有限公司 | 一种线路板金属包边区域的加工方法 |
| CN112055461A (zh) * | 2019-06-05 | 2020-12-08 | Fdk株式会社 | 高密度安装模块 |
| CN112055461B (zh) * | 2019-06-05 | 2024-05-31 | Fdk株式会社 | 高密度安装模块 |
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