JP2000294600A - 回路基板への半導体装置の実装方法および実装構造ならびに半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回路基板に半田付け接続された半導体装置の
パッケージ面と回路基板との対向間を接着させる接着剤
を対向間へ効果的に流入させる。 【解決手段】 回路基板面に配列形成された半導体装
置のＢＧＡ端子接続用パターンの隣接するパターン間を
一端から他端側へ絶縁材で形成された線状の仕切り区画
８を回路基板面に並列形成してなる回路基板１１と、Ｂ
ＧＡ端子３がパッケージ２面に形成された半導体装置１
と、からなり、半導体装置のＢＧＡ端子が回路基板のパ
ターンそれぞれに半田付け接続されるとともに回路基板
と半導体装置のパッケージ面間に接着剤６が流入接着さ
れてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回路基板への半導
体装置の実装方法および実装構造ならびに半導体装置に
関する。本明細書においては、プリント配線板などの回
路基板の回路パターンへ半導体装置や電子部品などを半
田付け接続させること、さらには、接着剤により接着固
定させることを実装と称する。

【０００２】電子・通信装置などの分野においては、小
型化と高密度実装化が推進されているが、局舎などの屋
内設置または屋外において防水筐体内に設置運用される
ものは振動や衝撃を受ける程度が一定の試験条件を満た
していることにより、装置としての運用基準が認められ
る。

【０００３】しかしながら、移動しながら運用される装
置にあっては車などの振動や衝撃、とりわけ人手によっ
て携帯され運用される端末装置などにあっては携行中、
障害物や他の物体に当たったり、机上などに載置する際
の不注意な衝撃、さらには、どうかするはずみに取り落
としたりする、などによる不測の衝撃を受けることがあ
る。

【０００４】携帯状態で使用される装置は、上記したよ
うな衝撃に対してもケースや操作部品および内部回路が
動作運用に耐えるように考慮し対応させているが、微小
な電子部品などはその半田付け強度によって十分である
ものの、比較的に大型な電子部品であるＳＭＴ型のＢＧ
Ａ型半導体装置などについては、半田付けのみでは、半
田付け接続部分にひび（クラック）などの接続不良が生
じることから、種々な対応策が図られている。

【０００５】このようなことから、携帯状態で使用され
る装置には、各種の情報処理装置としての端末装置や、
無線通信装置、携帯型電話機、などがあり本発明はこれ
らの装置に適用される。

【０００６】ＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａ
ｉ）型のＬＳＩであるところの半導体装置は、他のＳＭ
Ｄ型の部品に比して接続用のリード端子などが周囲に張
り出さないことから、回路基板上に占める実装スペース
が少なく、それだけ高密度実装が可能なものである。

【０００７】図１１にＢＧＡ型の半導体装置１を拡大し
た外観図に示す。図１１の図（ａ）は側面図、図（ｂ）
は裏面図、であり、内部にＬＳＩ回路を内蔵する合成樹
脂などでなるパッケージ２の裏面側には、半田ボールで
なるＢＧＡ端子３が所定間隔の格子状に配列形成されて
いる。これらの大きさや間隔、数量などは規模や種類に
応じてそれぞれ異なる。

【０００８】図１２に、このＢＧＡ端子３の大きさや位
置、寸法関係について図示ならびに表示する。下方の表
には代表的なＢＧＡ型の半導体装置について３種類
（１）（２）（３）を例示してあるが、ＢＧＡ端子３を
便宜上ボールと略称してある。

【０００９】図１２の図（ａ）は、図１１に示した側面
図と対応させたＢＧＡ型の半導体装置１の要部拡大の側
面図であり、図（ｂ）は回路基板４に半田付け実装させ
た状態の側面図である。なお、表中のＸはパッケージ２
の紙面方向の長さであるが、Ｙは紙面と直交方向のパッ
ケージ２の長さである。

【００１０】ＢＧＡ端子（ボール）３は、図（ａ）によ
るとパッケージ２側の図示されない回路接続用パターン
に半田付け接続されることにより、そのパッケージ面側
は球状ではなく平坦で、その分ボール径Ｄに対してｈ１
と低くなっている。

【００１１】また、図（ｂ）によると回路基板４側の図
示していない回路接続用パターンに半田付け接続される
ことにより、同様に回路基板４側は球状でなくなり平坦
で、その分ｈ１よりも低いｈ２となる。

【００１２】このように、ＢＧＡ型の半導体装置１を回
路基板４に半田付け実装させることについて、図１３を
参照して説明する。図１３の図（ａ）は回路基板４の要
部側面図であり、回路基板４の面にはＢＧＡ端子３に対
応した位置に図示していない回路接続用のパターンが形
成されており、このパターン上にそれぞれペースト状の
半田、すなわち、半田ペースト５が印刷法などによって
塗布形成される。

【００１３】この回路基板４上にＢＧＡ型の半導体装置
１がロボットハンドなどによって運ばれ、正確な位置決
め手段で位置合わせされて図（ｂ）に図示される状態に
載置搭載される。

【００１４】もちろん、図示していない他の電子回路部
品なども、それぞれの搭載位置に付与されたペースト半
田上に載置され、この状態で回路基板４が半田付け用炉
中に移動搬入される。半田の溶融温度に設定された炉中
に所定時間維持された後に、搬出され、室温にまで冷却
される過程で溶融された半田は回路基板４の回路接続用
パターンと接続されて固化される。この状態が図（ｃ）
に示される。すなわち、図１２の図（ｂ）に示される状
態でもある。

【００１５】このようにして回路基板４上に搭載実装さ
れた半導体装置１には、既述したように、携帯型の通信
装置でもある端末装置などにおいての不測の高い衝撃に
耐えるような対応策として、図（ｄ）に示されるような
手段が採用される。

【００１６】すなわち、パッケージ２と回路基板４との
対向面間に接着剤６を、一種の毛管現象によって流入さ
せるとともに、硬化処理させることにより両面間が接着
固定され、確実な補強対策が講じられる。このような対
策手段は接着剤によるアンダフィルとも称されているこ
とである。

【００１７】

【従来の技術】以上のようにして半田付け実装されたＢ
ＧＡ型の半導体装置１のパッケージ２と回路基板４の対
向間の間隔は、図１２の符号ｈ２として示されるよう
に、きわめて狭く、その割には対向間の面積が広いこと
にもとづいて、全面に流入浸透することは期待通りにな
らない。

【００１８】図１４は、図（ａ）に示されるよう半田付
け実装ならびに接着固定された半導体装置１を回路基板
４から強制的に破断状態に剥離した状態を図（ｂ）の裏
面図に示してある。なお、図（ａ）ではＢＧＡ端子３が
接着剤６で覆われるのであるが、位置を明確に理解し得
るような都合により実線で示してある。

【００１９】接着剤６を、半導体装置１のパッケージ２
の並行する両端２方向の周囲から流入させたものである
が、ＢＧＡ端子３が障害となることと、平面方向へ拡が
ることにより、他の２方向の周囲にも沿って流れ込む結
果、接着剤６は斜線に示される範囲周囲４方向を取り囲
むように流れ拡がり、大部分を占める中央部分に空気溜
まりが生じてしまいこの部分が接着されないこととなっ
た。

【００２０】このようなことが判明したことから回路基
板４の実装領域の中央部に貫通孔を設け、空気の逃げ孔
とすることより空気溜まりの部分を相当に縮小し得るよ
うにすることができた。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の手段による
と、パッケージ２と回路基板４との対向間全面に接着剤
６を一様に流入させたいのであるが、不規則に流入する
ことと、内部に広範囲な空気溜まり部分が生じて浸透す
べき流入が阻害される。

【００２２】中央部に空気を逃がすための貫通孔を設け
ることは好結果が得られるが、多層にして高密度な回路
構造の回路基板４の構成に悪影響をおよぼすことから避
けたいことである。たとえ貫通孔を設けたとしても貫通
孔が接着剤６によって塞がれると空気溜まりが生じるこ
とになる。

【００２３】流入された接着剤６の流入状態を確認ない
しは推定することは、Ｘ線による透視では検出し得ず、
半導体装置１を回路基板４から剥離する以外に現状では
不可能なことから、実際的ではない。

【００２４】パッケージ２の周囲から接着剤６を供給す
る際に、周辺のＳＭＤ部品との間に所定間隔の距離を設
けているが、それでも、上記のようなことから接着剤６
がそれらの部品側周辺に流出することがあり、パッケー
ジ２の面内へ有効に流入されない。

【００２５】本発明は上記のような従来の種々の問題点
にかんがみて、回路基板に半田付け接続された半導体装
置のパッケージ面と回路基板との対向間を接着させる接
着剤を、対向間へ効果的に流入させることが確実な、回
路基板への半導体装置の実装方法および実装構造ならび
に半導体装置、の提供を発明の課題とするものである。

【００２６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決させるた
めの本発明構成要旨とするところの、第１の手段は、回
路基板面に配列形成された半導体装置のＢＧＡ端子接続
用パターンの隣接するパターン間を一端から他端側へ絶
縁材でなる線状の仕切り区画を回路基板面に並列形成
し、このパターンに半導体装置のＢＧＡ端子を半田付け
接続した状態で回路基板面の仕切り区画列の一端または
両端から接着剤を流入させ、回路基板面と半導体装置の
パッケージ面とを接着させる回路基板への半導体装置の
実装方法である。

【００２７】この第１の手段によると、回路基板面のパ
ターンに半田付け接続された半導体装置のパッケージ面
間に流入された接着剤は、線状の仕切り区画に沿って案
内されるようにして側方へ拡がることなく効果的に流入
浸透することとなる結果、従来のような空気溜まりを生
じることがなくなる。

【００２８】パッケージの一端から流入された接着剤は
他方の端部に流出することになり，確認が容易に行なえ
る。両端から同時に流入される場合には中央部で合流す
るようになり、その分流入の時間が短縮される。

【００２９】本発明構成要旨の第２の手段は、回路基板
面に配列形成された半導体装置のＢＧＡ端子接続用パタ
ーンの隣接するパターン間を一端から他端側へ絶縁材で
形成された線状の仕切り区画を回路基板面に並列形成し
てなる回路基板と、ＢＧＡ端子がパッケージ面に形成さ
れた半導体装置と、からなり、半導体装置のＢＧＡ端子
が回路基板のパターンそれぞれに半田付け接続され回路
基板と半導体装置のパッケージ面間に接着剤が流入接着
されてなる回路基板への半導体装置の実装構造である。

【００３０】この第２の手段によると、回路基板面にＢ
ＧＡ端子間に沿った線状の仕切り区画が形成されている
ことから、パッケージ面との対向間に流入された接着剤
が仕切り区画に沿って流入することで平均して全面に行
き渡り、確実な接着強度が保証され、不測の衝撃などに
対してもＢＧＡ端子の半田付け接続が破断したり剥離し
たりするなどの不都合が防止され、高い信頼性が確保さ
れる。

【００３１】本発明構成要旨の第３の手段は、回路基板
面に配列形成された半導体装置のＢＧＡ端子接続用パタ
ーンの隣接するパターン間を一端から他端側へ絶縁材で
形成された線状の仕切り区画ならびに仕切り区画の端部
に仕切り区画とは直交方向に形成された線状の区画の形
成された回路基板と、ＢＧＡ端子がパッケージ面に形成
された半導体装置と、からなり、半導体装置のＢＧＡ端
子が回路基板のパターンそれぞれに半田付け接続され回
路基板と半導体装置のパッケージ面間に接着剤が流入接
着されてなる回路基板への半導体装置の実装構造であ
る。

【００３２】この第３の手段によると、ＢＧＡ端子間を
区画する仕切り区画の端部に直交方向の線状の区画を形
成させたことにより、この直交方向の区画によってパッ
ケージの端部に供給される接着剤が有効にパッケージ面
と回路基板面の対向面内の方向へ流入され、外部方向へ
流出することが防止されるので、周囲の回路基板上に実
装されている部品などが接着剤で覆われることがなくな
る。

【００３３】この直交方向の区画を仕切り区画の両端に
設けることは、流入された接着剤が他端側に流出される
に際してせきとめるといった格別な作用効果を奏する
し、接着剤をパッケージの両側から流入させるにも好都
合なものとなる。

【００３４】本発明構成要旨の第４の手段は、ＢＧＡ端
子の隣接間を一端から他端側へ絶縁材でなる線状の仕切
り区画を半導体装置のパッケージ面に並列形成し、回路
基板面に配列形成された半導体装置のＢＧＡ端子接続用
パターンに半導体装置のＢＧＡ端子を半田付け接続した
状態で仕切り区画の一端または両端から接着剤を流入さ
せ、回路基板面と半導体装置のパッケージ面とを接着さ
せる回路基板への半導体装置の実装方法である。

【００３５】この第４の手段によると、回路基板面のパ
ターンに半田付け実装された半導体装置のパッケージ面
間に流入された接着剤は、パッケージ面の線状の仕切り
区画に沿って案内されるようにして側方へ拡がることな
く効果的に流入浸透する。

【００３６】パッケージの一端から流入される接着剤は
他方の端部に流出することになり、確認が容易に行なえ
るし、両端から流入される場合には中央部で合流するよ
うになり、その分流入時間が短縮される。

【００３７】本発明構成要旨の第５の手段は、回路基板
面に半導体装置のＢＧＡ端子接続用パターンが配列形成
された回路基板と、ＢＧＡ端子の隣接間を一端から他端
へ絶縁材でなる線状の仕切り区画がパッケージ面に並列
形成された半導体装置と、からなり、半導体装置のＢＧ
Ａ端子が回路基板のパターンそれぞれに半田付け接続さ
れ、回路基板と半導体装置のパッケージ面間に接着剤が
流入接着されてなる回路基板への半導体装置の実装構造
である。

【００３８】この第５の手段によると、パッケージ面に
ＢＧＡ端子間に沿った線状の仕切り区画が形成されてい
ることから、回路基板面との対向間に流入された接着剤
が線状の仕切り区画に沿いながら平均して全面に行き渡
り、確実な接着強度が保証され、不測の衝撃などに対し
てもＢＧＡ端子の半田付け接続が破断されたり剥離した
りするなどの不都合が防止され、高い信頼性が確保され
る。

【００３９】本発明構成要旨の第６の手段は、ＢＧＡ端
子の隣接間を一端から他端側へ絶縁材でなる線状の仕切
り区画を半導体装置のパッケージ面に並列形成した半導
体装置である。

【００４０】この第６の手段によると、回路基板への半
田付け接続にともなう接着剤流入のための仕切り区画を
半導体装置のパッケージ面に形成しておくことにより、
実装ならびに取り扱い性が良好に行なえるものとなる。

【００４１】

【発明の実施の形態】以下、本発明について、構成要旨
にもとづいた実施の形態につき、図を参照しながら具体
的詳細に説明する。なお、全図を通じて理解を容易とす
るために同様箇所には、同一符号を付して示すものとす
る。

【００４２】図１は、本発明第１の一実施の形態である
ところの回路基板面に形成させた線状の仕切り区画の平
面図である。回路基板１１はこの形態の場合、普通に使
用される多層構造のプリント配線板である。

【００４３】この回路基板１１の面には図示のように、
ＢＧＡ型の半導体装置１のＢＧＡ端子３に対応する位置
に基板内部の回路パターンに接続されている、ＢＧＡ端
子接続用パターン７が配列形成されている。なお、ＢＧ
Ａ型の半導体装置１は図１１、図１２で説明と同様な構
成である。

【００４４】このＢＧＡ端子接続用パターン７の隣接す
るパターン間を一端から他端側へ、図示縦方向に延び絶
縁材でなる線状の仕切り区画８が、この実施の形態にあ
っては各パターン列間ごとに配列形成され、その両端は
二点鎖線に示される半導体装置１のパッケージ２の両側
へ突出される長さに設定されている。

【００４５】仕切り区画８はＢＧＡ端子接続用パターン
７の隣接間のみならず、実際には最両側のパターン７
の、その外側にもそれぞれ形成させていることにより、
すべてのＢＧＡ端子３の両側は仕切り区画８が設けら
れ、ＢＧＡ端子３の列はこれらによって囲まれているこ
とになる。

【００４６】仕切り区画８の両端は、仕切り区画８とは
図示左右方向の直交方向に形成された線状の区画９に接
続されて枠状に一体化される。つまり、仕切り区画８と
線状の区画９とは、公知なスクリーン印刷法により合成
樹脂からなる電気絶縁材で印刷形成されたものである。

【００４７】したがって、ＢＧＡ端子３は、縦列方向に
はそれぞれの仕切り区画８に沿って一直線上に連続して
いるが、直交する横方向には仕切り区画８で仕切られ区
画された状態となっており、仕切り区画８の両端末は線
状の区画９により結合されていることになる。

【００４８】以上の構成で、図１３の図（ａ）で説明の
ように、図１のすべてのパターン７上に適宜手段、たと
えば、印刷法あるいはデイスペンサなどにより、半田ペ
ースト５を供給塗布させる。

【００４９】ついで、図１３の図（ｂ）で説明したよう
にして、ＢＧＡ型の半導体装置１を搭載載置させ、この
状態で回路基板１１を半田付け用炉中に搬送させ、所定
時間経過後に半田付け用炉から搬出させ、溶融半田を固
化させることによりパターン７とＢＧＡ端子３とが電気
的に接続される。この状態は図１２の図（ｂ）で説明と
同じである。

【００５０】このようにして回路基板１１の電気回路と
半田付け接続されたＢＧＡ型の半導体装置１の、パッケ
ージ２の面と回路基板１１の面との対向間に接着剤６を
流入させることについて、図２の要部拡大の側面図を参
照して説明する。

【００５１】図２によると、一方、たとえば図示右側の
線状の区画９とパッケージ２の端部との間に接着剤６を
供給するのであるが、この際並列して露出している仕切
り区画８それぞれの列間に入り込むよう複数のノズルな
どの細管によって接着剤６を同時に流し入れる。供給さ
れた接着剤６は、回路基板１１の面と半導体装置のパッ
ケージ２の面との対向間の隙間に流入し、図示左方向に
一種の毛管現象によって流入浸透する。

【００５２】この対向間への流入は仕切り区画８が並列
していることにより、接着剤６が平面方向へ拡がること
なく仕切り区画８に沿って、あるいは、仕切り区画８を
ガイドとして直線方向へ並行状態に流入浸透し、ついに
は、左端側の線状の区画９へ図示状態に到達するから、
対向間へ効果的に接着剤６が浸透流入されたことを確認
し得る。

【００５３】以上のようなことを、要部拡大の断面図を
参照しながら以下詳細に説明する。図３は回路基板１１
の断面図であり、仕切り区画８の延びる方向に対して直
交方向の断面が示される。

【００５４】図３から明らかなように、回路基板１１上
には多層の内部回路パターンに回路接続されたＢＧＡ端
子接続用パターン７を避けるようにして半田レジスト層
１２が形成されており、線状の仕切り区画８はこの半田
レジスト層１２の上面に設けられ、その断面寸法は幅が
０．２ｍｍ、高さが０．０５ｍｍ〜０．１ｍｍ程度の凸
形ないしは台形状である。

【００５５】この回路基板１１上に半田付け接続される
半導体装置１のＢＧＡ端子３との関係については、図４
の同じく拡大の断面図によれば、半導体装置１のパッケ
ージ２の面上にＢＧＡ端子用のパターン１３が形成され
ており、このパターン１３の周囲面上を覆うようにして
半田レジスト層１４が形成されている。ＢＧＡ端子３は
半田レジスト層１４で覆われていないパターン１３の面
に半田付け接続されていることによりＢＧＡ端子型の半
導体装置１が構成されている。

【００５６】回路基板１１のパターン７に半田付け接続
されたＢＧＡ端子３は、図示のように回路基板１１側の
パターン７の面、ならびに、その周囲に融着した状態に
接続されることにより、図１２を参照して説明のように
ボール形状の高さが低くなるように変形される。

【００５７】図４によれば、回路基板１１側の半田レジ
スト層１２の厚さＡは、２０μｍ〜５０μｍ、その上に
形成された仕切り区画８の高さＢは、５０μｍ〜１００
μｍ、半導体装置１側の半田レジスト層１４の面と仕切
り区画８の上面との間隔Ｃは、５０μｍ〜２５０μｍ、
半導体装置１面の半田レジスト層１４の面と回路基板１
１側の半田レジスト層１２の面との間隔Ｄは、１５０μ
ｍ〜３００μｍ、であり、これらの値の範囲内で最適状
態が得られるよう適宜に選択設定される。

【００５８】図５は、接着剤６が流入浸透する際の対向
間の隙間との関係を要部拡大の側断面図と、その関係式
とを示す。図４で説明のように半導体装置１と回路基板
１１との対向間の隙間はＤであるのに対し、半導体装置
１の面と仕切り区画８との隙間はＣと狭く構成されてい
る。

【００５９】隙間ＤとＣとの関係を図５に示されている
関係式の、隙間ｈにそれぞれあてはめてチエックするこ
とができる。このようなことは、隙間Ｄと隙間Ｃとの相
互間に流入進行時間ｔの明らかな相違となる。すなわ
ち、Ｄは１５０μｍ〜３００μｍに対して、Ｃは１００
μｍ〜２００μｍと狭くなっていることにより、それぞ
れに遅速の差異を生じる。

【００６０】ここで重要なことは、隙間Ｄの部分は途中
にＢＧＡ端子３が所定間隔に多数点在されており、仕切
り区画８の部分は直線状に連続した一定の隙間Ｃが確保
されていることにある。

【００６１】このために、Ｄ部分に流入する接着剤６は
ＢＧＡ端子３が障壁となってることによって、従来接着
剤６が横方向に拡がろうとしていたことを、Ｃ部分を流
入する接着剤６は一直線上を進行し、これがＤ部分を流
入する接着剤６を進行方向へ牽引するように合流誘導す
ることとなる。このことによっても、効果的な流入状態
が得られる。

【００６２】ちなみに、接着剤６は加熱硬化型の、一液
性のエポキシ系接着剤であり、その比重は１．１〜１．
２程度、粘度μは２０００〜５０００ｃｐ、硬化の条件
は温度１５０℃で時間は５〜１０分、のものを適用して
いる。

【００６３】つぎに、流入の条件について説明すると、
図２で説明のように一方側から接着剤６を流入させた場
合には他方側から流出することにより確認し得るから問
題はないが、より効率的に、かつ短時間に流入させるに
は、両側から同時に接着剤６を流入させることが可能で
ある。

【００６４】しかしながら、両側から流入させたのでは
実際に全体面に流入浸透したかどうかは、直接的に確認
することができない。そこでこのように両側から流入さ
せた状態を確認するために、接着剤硬化後の半導体装置
１を実際に回路基板１１から強制的に剥離破断させた状
態を、その裏面側の写真に撮って拡大し、書き写したも
のを図６に示す。この半導体装置１は、図１２の表
（２）に示されるＢＧＡ端子（ボール）数が３２０のも
のである。

【００６５】図６によれば、接着剤６が両側から流入浸
透したことにより回路基板１１側の仕切り区画８が接着
剤６とともに破断され、付着していることがよく示され
ている。

【００６６】接着剤６の流れは斜線で塗りつぶされた範
囲、図示上下から中央部分に到り、横方向に細長く中央
がくびれた状態の斜線が施されていない部分、すなわち
空気溜まり１５を形成しており、その図示左側にパッケ
ージ２の外側に通じる通路１６により溜まる空気が外部
に排出されていることが判明した。

【００６７】このことを、図１４で説明の従来の状態と
比較することにより、いかに効果的に接着剤６が流入さ
れるかを如実に示している。

【００６８】つぎに、本発明第２の一実施の形態を図７
の平面図により説明する。図７は、回路基板２１の面に
ＢＧＡ型の半導体装置１のＢＧＡ端子３に対応する位置
にＢＧＡ端子接続用パターン７が配列形成されている。
これについても、ＢＧＡ型の半導体装置１は図１１、図
１２で説明と同様な構成である。

【００６９】このＢＧＡ端子接続パターン７の隣接する
端子間を一端から他端側へ、図示縦方向に伸び絶縁材で
なる線状の第１の仕切り区画２２が、この実施の形態に
あっては各端子間ごとに配列形成され、その両端は二点
鎖線に示される半導体装置１のパッケージ２の両側へわ
ずかに突出される長さに設定されている。

【００７０】ＢＧＡ端子接続用パターン７の最両側のパ
ターン７の、その外側にはそれぞれ線状の第２の仕切り
区画２３が並行して形成され、この第２の仕切り区画２
３の両端には、第１の仕切り区画２２とは図示左右方向
の直交方向に形成された線状の区画２４が一体に接続さ
れ枠形を形成してなる。この線状の区画２４と第１の仕
切り区画２２の両側端部との間には、それぞれに図示さ
れるような間隔が設けられている。

【００７１】以上のような第１、第２の仕切り区画２
２、２３と線状の区画２４とは、公知なスクリーン印刷
法により合成樹脂からなる電気絶縁材で一括して印刷形
成される。

【００７２】したがって、パターン７は、縦列方向には
それぞれの第１、第２の仕切り区画２２、２３で仕切ら
れた状態となっており、第１の仕切り区画２２の両端末
は線状の区画２４で囲まれるようである。

【００７３】以上の構成で、図１３の図（ａ）で説明の
ように、図７のすべてのパターン７上に適宜手段、たと
えば、印刷法あるいはデイスペンサなどにより、半田ペ
ースト５を供給塗布させる。

【００７４】ついで、図１３の図（ｂ）で説明のように
して、ＢＧＡ型の半導体装置１を載置搭載させ、この状
態で回路基板２１を半田付け用炉中に搬送させ、所定時
間経過後に半田付け用炉から搬出させ、溶融半田を固化
させることによりパターン７とＢＧＡ端子３とが電気的
に接続される。この状態は図１２の図（ｂ）で説明と同
じである。

【００７５】このようにして、回路基板２１の電気回路
と半田付け接続されたＢＧＡ型の半導体装置１の、パッ
ケージ２の面と回路基板２１の面との対向間に接着剤６
を流入させることについては、図２を参照して説明と同
様であるが、本実施の形態にあっては、パッケージ２の
一方、または両側から接着剤６を供給するに際して、第
１の仕切り区画２２と線状の区画２４との間には、回路
基板２１の面のみが線状の区画２４に沿っており、した
がって、接着剤６をこの回路基板２１面上へ線状の区画
２４に沿って供給することができ、作業性が良好で効率
的である。

【００７６】しかしながら、接着剤６の流入浸透状況に
ついては図２ないし図６によって説明と同様であり、そ
の効果も同じであることから、ここでの説明は省略する
ので必要に応じて既述の説明を図とともに参照された
い。

【００７７】さらに、本発明第３の一実施の形態を図８
の半導体装置２５の外観図により説明する。図８は、半
導体装置２５のパッケージ２６の裏面側に、図４で説明
のようにＢＧＡ端子用のパターン１３と半田レジスト層
１４とが形成されており、このパターン１３上にＢＧＡ
端子３が半田付け接続により形成されている。

【００７８】このパッケージ２６面のＢＧＡ端子３の隣
接する端子間を一端から他端側へ、図示縦方向に延び絶
縁材でなる線状の仕切り区画２７が、この実施の形態に
あっては各端子３ごとに配列形成される。この仕切り区
画２７は公知なスクリーン印刷法により合成樹脂からな
る電気絶縁材で印刷形成される。

【００７９】この仕切り区画２７の形成方法は、図４と
は符号が異なるものの、図４を参照しながら読み替えて
説明すると、パッケージ２６の面にＢＧＡ端子用パター
ン１３ならびに半田レジスト層１４が形成された段階で
仕切り区画２７を印刷形成し、その後ＢＧＡ端子３をパ
ターン１３に半田付け接続させることにより図示状態に
完成させることができる。

【００８０】このＢＧＡ端子３は、縦列方向にはそれぞ
れ仕切り区画２７に沿って一直線上に連続しているが、
直交する横方向には仕切り区画２７で仕切られ囲まれた
状態となっている。

【００８１】このＢＧＡ型の半導体装置２５が実装され
る回路基板が図９の平面図に示される。回路基板３１の
面には図示のように、ＢＧＡ型の半導体装置２５のＢＧ
Ａ端子３に対応する位置にＢＧＡ端子接続用パターン７
が配列形成されている。

【００８２】このＢＧＡ端子接続用パターン７列の両外
側には並行する部分と、その両端の延長された端部を結
合する部分とにより線状の区画枠３２が、やはりスクリ
ーン印刷法により、合成樹脂からなる電気絶縁材で印刷
形成されている。

【００８３】以上の構成で、図１３の図（ａ）で説明の
ように、図９のすべてのパターン７上に適宜手段、たと
えば、印刷法あるいはデイスペンサなどにより、半田ペ
ースト５を供給塗布させる。

【００８４】ついで、図１３の図（ｂ）で説明したよう
にして、上記ＢＧＡ型の半導体装置２５を搭載載置さ
せ、この状態で回路基板３１を半田付け用炉中に搬送さ
せ、所定時間経過後に半田付け用炉から搬出させ、溶融
半田を固化させることによりパターン７とＢＧＡ端子３
とが電気的に接続される。

【００８５】この状態は図１２の図（ｂ）で説明と同じ
であるが、この実施の形態による回路基板３１と半導体
装置２５との半田付け接続された状態の平面図は図１０
に示されるようである。

【００８６】すなわち、半導体装置２５の仕切り区画２
７と回路基板３１の線状の区画枠３２の両側の並行部分
とは同一の並行方向になるように設定される。半導体装
置２５のＢＧＡ端子３列の外側に線状の区画枠３２の並
行部分が位置されることにより、この両外側のＢＧＡ端
子３列は仕切り区画２７と線状の区画枠３２の並行部分
とにより列方向が囲まれる。

【００８７】このようにして回路基板３１の電気回路と
半田付け接続されたＢＧＡ型の半導体装置２５の、パッ
ケージ２の面と回路基板３１の面との対向間に接着剤６
を流入させることについて、図１０により説明する。

【００８８】図１０から明らかなように、半導体装置２
５の仕切り区画２７の延びる方向の両端、すなわち、パ
ッケージ２６の端面と線状の区画枠３２の線状の区画３
３との間には、線状の区画３３に沿って回路基板３１の
面が露出されており、その両端は線状の区画枠３２の並
行部分によって囲まれ、丁度接着剤溜まりが形成されて
いる。

【００８９】この回路基板１の露出部分３４内に接着剤
６をノズルなどの細管によって流入させ供給することが
できる。露出部分３４は両側に形成されていることか
ら、接着剤６をいずれか一方、あるいは両側から，選択
的に選定して供給し得る。

【００９０】一方から供給する場合には、基本的には図
２で説明と同様であって、反対側の露出部分３４に流出
することにより状況を確認し得るし、両側から供給する
場合には、やはり基本的に図６で説明の状態が得られ
る。

【００９１】本実施の形態においても、供給された接着
剤６は、回路基板３１の面と半導体装置２５のパッケー
ジ２６の対向間の隙間に流入し、仕切り区画２７の延在
される方向に一種の毛管現象によって流入浸透する。

【００９２】この対向間への流入は仕切り区画２７が並
列していることにより、接着剤６が平面方向へ拡がるこ
となく仕切り区画２７に沿って、あるいは、仕切り区画
２７をガイドとして直線方向へ並行状態に流入浸透し、
ついには、他端側あるいは中央部分で合流するように到
達するから、対向間へ効果的に接着剤６が浸透流入され
る。

【００９３】以上のようなことは、既述の図３、図４、
図５を参照して説明のようであって基本的に同様の作
用、効果が得られることである。

【００９４】以上、本発明それぞれの各実施の形態は、
ＢＧＡ端子列それぞれの間に仕切り区画を形成するよう
にしたが、かならずしも、すべての列間に形成すること
に限定するものではなく、二列ごとに形成すること、あ
るいは、３列ごと、さらには不均一な列間など、任意間
に形成することを含むものである。

【００９５】

【発明の効果】以上、詳細に説明のように本発明によれ
ば、回路基板面のパターンに半田付け接続された半導体
装置のパッケージ面間に流入された接着剤は、線状の仕
切り区画に沿って案内されるようにして側方へ拡がるこ
となく効果的に流入浸透されるので、従来のような空気
溜まりを生じない。

【００９６】パッケージの一端から流入される接着剤は
他方の端部に流出するから確実に浸透したことを確認し
得るし、両端から同時に流入させると中央部で合流する
ようになり流入時間を短縮し得る。

【００９７】このようにして回路基板面にパッケージ面
が接着固定された半導体装置によると、確実な接着強度
が保証されるから、衝突や落下などによる不測の衝撃な
どに対してもＢＧＡ端子の半田付け接続部が破断された
り剥離するなどの不都合がなくなり、高い信頼性が確保
される。

【００９８】仕切り区画の端部に直交方向の線状の区画
を形成させることは、パッケージの端部に供給させる接
着剤がパッケージ面と回路基板面の対向面内に有効に流
入されるから、外部方向へ流出することをなくすること
ができるし、両端に設けることは、流入された接着剤が
他端側においてせきとめ、それ以上の流出を防止する。
また、両側からの流入にも好都合なものとなる。

【００９９】回路基板面に仕切り区画を形成することに
代えて、パッケージ面側に仕切り区画を形成することも
可能であり、同様の作用、効果を奏する。

【０１００】このように、本発明は、簡易構成であるに
もかかわらず、各種の携帯型装置などに適用してその実
用上の効果はきわめて顕著である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明第１の一実施形態における回路基板の平
面図である。

【図２】本発明第１の一実施形態の要部拡大側面図であ
る。

【図３】本発明第１の一実施形態における回路基板の要
部拡大断面図である。

【図４】回路基板に半田付け接続された半導体装置の要
部拡大断面図である。

【図５】接着剤が隙間を流入することの説明図である。

【図６】回路基板から剥離した状態の半導体装置面であ
る。

【図７】本発明第２の一実施形態における回路基板の平
面図である。

【図８】本発明第３の一実施形態における半導体装置の
外観図である。

【図９】本発明第３の一実施形態における回路基板の平
面図である。

【図１０】本発明第３の一実施形態の拡大平面図であ
る。

【図１１】本発明にかかるＢＧＡ型の半導体装置の外観
図である。

【図１２】ＢＧＡ型の半導体装置の代表的な種類とその
各部の寸法である。

【図１３】ＢＧＡ型の半導体装置を回路基板に半田付け
実装させる手順である。

【図１４】回路基板への半導体装置の実装についての従
来の説明図である。

【符号の説明】

１ 半導体装置 ２ パッケージ ３ ＢＧＡ端子 ４ 回路基板 ５ 半田ペースト ６ 接着剤 ７ ＢＧＡ端子接続用パターン、パターン、 ８ 仕切り区画 ９ 線状の区画 １１ 回路基板 １２ 半田レジスト層 １３ ＢＧＡ端子用のパターン、パターン、 １４ 半田レジスト層 １５ 空気溜まり １６ 通路 ２１ 回路基板 ２２ 第１の仕切り区画 ２３ 第２の仕切り区画 ２４ 線状の区画 ２５ 半導体装置 ２６ パッケージ ２７ 仕切り区画 ３１ 回路基板 ３２ 線状の区画枠 ３３ 線状の区画 ３４ 露出部分

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 太田 和彦 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 Ｆターム(参考） 5F044 KK01 LL01 RR18 RR19 5F061 AA01 BA04 CA05

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回路基板面に配列形成された半導体装置
   のＢＧＡ端子接続用パターンの隣接するパターン間を一
   端から他端側へ絶縁材でなる線状の仕切り区画を回路基
   板面に並列形成し、上記パターンに半導体装置のＢＧＡ
   端子を半田付け接続した状態で上記仕切り区画列の一端
   または両端から接着剤を流入させ、上記回路基板面と半
   導体装置のパッケージ面とを接着させることを特徴とす
   る回路基板への半導体装置の実装方法。
2. 【請求項２】 回路基板面に配列形成された半導体装置
   のＢＧＡ端子接続用パターンの隣接するパターン間を一
   端から他端側へ絶縁材で形成された線状の仕切り区画を
   回路基板面に並列形成してなる回路基板と、ＢＧＡ端子
   がパッケージ面に形成された半導体装置と、からなり、 上記半導体装置のＢＧＡ端子が上記回路基板のパターン
   それぞれに半田付け接続され回路基板と半導体装置のパ
   ッケージ面間に接着剤が流入接着されてなることを特徴
   とする回路基板への半導体装置の実装構造。
3. 【請求項３】 回路基板面に配列形成された半導体装置
   のＢＧＡ端子接続用パターンの隣接するパターン間を一
   端から他端側へ絶縁材で形成された線状の仕切り区画な
   らびに該仕切り区画の端部に仕切り区画とは直交方向に
   形成された線状の区画の形成された回路基板と、ＢＧＡ
   端子がパッケージ面に形成された半導体装置と、からな
   り、 上記半導体装置のＢＧＡ端子が上記回路基板のパターン
   それぞれに半田付け接続され回路基板と半導体装置のパ
   ッケージ面間に接着剤が流入接着されてなることを特徴
   とする回路基板への半導体装置の実装構造。
4. 【請求項４】 ＢＧＡ端子の隣接間を一端から他端側へ
   絶縁材でなる線状の仕切り区画を半導体装置のパッケー
   ジ面に並列形成し、回路基板面に配列形成された半導体
   装置のＢＧＡ端子接続用パターンに半導体装置のＢＧＡ
   端子を半田付け接続した状態で上記仕切り区画の一端ま
   たは両端から接着剤を流入させ、上記回路基板面と半導
   体装置のパッケージ面とを接着させることを特徴とする
   回路基板への半導体装置の実装方法。
5. 【請求項５】 回路基板面に半導体装置のＢＧＡ端子接
   続用パターンが配列形成された回路基板と、ＢＧＡ端子
   の隣接間を一端から他端側へ絶縁材でなる線状の仕切り
   区画がパッケージ面に並列形成された半導体装置と、か
   らなり、 上記半導体装置のＢＧＡ端子が上記回路基板のパターン
   それぞれに半田付け接続され回路基板と半導体装置のパ
   ッケージ面間に接着剤が流入接着されてなることを特徴
   とする回路基板への半導体装置の実装構造。
6. 【請求項６】 ＢＧＡ端子の隣接間を一端から他端側へ
   絶縁材でなる線状の仕切り区画を半導体装置のパッケー
   ジ面に並列形成したことを特徴とする半導体装置。