JP2001257289A - 半導体パッケージ、半導体装置並びに半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体パッケージ、半導体装置並びに半導体装置の製造方法

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JP2001257289A
JP2001257289A JP2000066026A JP2000066026A JP2001257289A JP 2001257289 A JP2001257289 A JP 2001257289A JP 2000066026 A JP2000066026 A JP 2000066026A JP 2000066026 A JP2000066026 A JP 2000066026A JP 2001257289 A JP2001257289 A JP 2001257289A
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Hideki Ishii
秀基 石井
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151Die mounting substrate
    • H01L2924/153Connection portion
    • H01L2924/1531Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface
    • H01L2924/15311Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface being a ball array, e.g. BGA

Abstract

(57)【要約】 【課題】 BGA半導体パッケージを実装基板に実装す
る際、電気的接合に必要となるランドサイズを確保した
上で、はんだ量を多くすることなくはんだバンプの高さ
をより高くできる半導体装置を得る。 【解決手段】 半導体パッケージ4aを構成する配線基
板1のコーナー部裏面側に、バンプ接続用ランド2aよ
りも小さな面積のダミーとなる小ランド2bを設け、複
数個設けられる小ランド2bの面積は均一とする。バン
プ接続用ランド2a、小ランド2b上に配置するはんだ
バンプ3a、3bのはんだ量を同量としてもダミーとな
る小ランド2d側にはより大きく高いはんだバンプ3b
を形成できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、ボールグリッド
アレイ(以下、端にBGAとする。)構造の半導体パッ
ケージ、半導体装置並びにその製造方法に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】図11(a)は従来の電子部品の裏面に
所定の配列を成す複数のはんだバンプを有するBGA構
造の半導体パッケージの配線基板の裏面を示す平面図で
あり、図11(b)は図11(a)の半導体パッケージ
の側面図を示すものである。この図11に示すように、
半導体パッケージ104aは配線基板101の表面側に
半導体チップ105が搭載されワイヤ106により配線
基板101と電気的に接続される。また、配線基板10
1裏面側には、同一サイズのバンプ接続用ランド102
aが形成されており、バンプ接続用ランド102a上に
は同形状のはんだバンプ103aが形成されている。
【0003】また、図12(a)に、上記の半導体パッ
ケージ104aの実装に用いる従来の実装基板の表面を
示す平面図を、図12(b)にその実装製品の側面図を
示す。この図12に示すように、実装基板107aの平
面には、同一サイズの半導体パッケージ接続用ランド1
08aが設けられており、はんだバンプ103aを介し
て半導体パッケージ104aと実装基板107aとの接
続が図られている。
【0004】BGA構造の半導体パッケージ104aを
実装後、温度変化によって半導体パッケージ104aと
実装基板107aの熱膨張差によるパッケージ外周また
は搭載された半導体チップエッジ下面部に大きな歪みが
生じ、破断が起こるという問題がある。この問題に対
し、実装後のはんだバンプ109aの高さを高くするこ
とにより効果があるが、従来の構造の場合、配線基板1
01および実装基板107aのランドサイズおよびはん
だバンプ体積が同じとなるため、実装後のはんだバンプ
109aの形状が同じとなり、実装後のパッケージ高さ
を高くするには、はんだの量を多くするか、または配線
基板101および実装基板107aのランドサイズを小
さくすることが必要となる。
【0005】しかし、はんだ体積を多くした場合、実装
時のはんだショートの問題があり、また、配線基板10
1および実装基板107aのランドサイズを小さくした
場合、接合面積が小さくなることにより接合強度の低下
および実装後の温度変化に対し半導体パッケージ104
aと実装基板107aの熱膨張差により生じるはんだ接
合部の歪みに対する耐性低下の問題が発生する。
【0006】また、特開平10−125847号公報に
おいて、実装時のBGA半導体パッケージの反り吸収を
目的としてBGA半導体パッケージのマトリクス状に配
置されたボールランドおよび実装基板のランド径を外周
部より中央部ほど小さく形成する例が開示されており、
その他、BGA半導体パッケージにおいてマトリックス
状に配置するボール径を外周部より中央部ほど大きく形
成する構造が報告されている。
【0007】しかし、この構造の場合、半導体パッケー
ジに形成されたはんだバンプ高さが、中央部より徐々に
低くなるため、実装基板への搭載時(リフロー前)、中
央部分の小さなエリアが、実装基板に当たる支点となり
周囲がシーソー構造となることでパッケージ固定安定性
に乏しくパッケージの傾きが発生し、未接触となってし
まうという問題があった。
【0008】また、特開平9−8081号公報におい
て、実装時のBGA半導体パッケージの反り吸収を目的
としてBGA半導体パッケージの反りに合わせBGA半
導体パッケージの反りの量の1/ 2の位置を基準に、上
記BGA半導体パッケージ実装基板のボールランドサイ
ズを下反り方向に広く上反り方向に狭くする構造が報告
されている。しかし、この構造の場合、パッケージの反
りに合わせランドサイズを変更するため半導体パッケー
ジの辺方向においてもランドサイズが異なる状態とな
り、実装後の温度変化による半導体パッケージと実装基
板との熱膨張差により大きな歪みの発生するパッケージ
外周または搭載されたチップエッジ下面部にバンプサイ
ズの小さい部分ができ、実装後の温度変化の歪みに対す
る耐性低下の問題が発生していた。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記のよ
うな問題を解決するためになされたものであり、実装後
のBGA半導体パッケージと実装基板との熱膨張差に起
因する歪みの影響を緩和し、はんだバンプ間のショート
を抑制し、BGA半導体パッケージと実装基板との電気
的接続に用いる実装後のはんだバンプの高さを高くする
ことが可能な半導体装置およびその製造方法を得ること
を目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】この発明による半導体パ
ッケージは、半導体チップと、上記半導体チップが上面
に搭載され、平面形状が方形である配線基板と、上記配
線基板の裏面側に配置されたバンプ接続用ランドと、上
記配線基板の四隅のうちの少なくとも3箇所のコーナー
部の裏面側に配置された上記バンプ接続用ランドよりも
小さな面積の小ランドと、上記バンプ接続用ランド上お
よび上記小ランド上に同量のはんだで形成されたはんだ
バンプを備えたものである。
【0011】また、この発明による半導体パッケージ
は、半導体チップと、上記半導体チップが上面に搭載さ
れ、平面形状が方形である配線基板と、上記配線基板の
裏面側に配置されたバンプ接続用ランドと、上記配線基
板の外周四辺のうちの少なくとも2辺に沿う領域の裏面
側に複数個並べて配置された上記バンプ接続用ランドよ
りも小さな面積の小ランドと、上記バンプ接続用ランド
上および上記小ランド上に同量のはんだで形成されたは
んだバンプを備えたものである。
【0012】さらに、この発明による半導体パッケージ
は、半導体チップと、上記半導体チップが上面に搭載さ
れた配線基板と、上記配線基板の裏面側に配置されたバ
ンプ接続用ランドと、上記配線基板の中央部裏面側に複
数行、複数列に並べて配置された上記バンプ接続用ラン
ドよりも小さな面積の小ランドと、上記バンプ接続用ラ
ンド上および上記小ランド上に同量のはんだで形成され
たはんだバンプを備えたものである。
【0013】また、この発明による半導体装置は、上記
のような構成の半導体パッケージを実装する実装基板を
有し、上記実装基板の実装面側には、上記半導体パッケ
ージに配置されたバンプ接続用ランドおよび小ランドに
対向する位置に、対向ランドおよび対向小ランドが配置
され、上記半導体パッケージのはんだバンプと上記対向
ランドおよび上記対向小ランドが電気的に接続されるた
ものである。
【0014】さらに、この発明による半導体装置は、上
記のような構成において、対向小ランドは、対向ランド
よりも小さな面積となるように形成されたものである。
【0015】また、この発明による半導体装置は、上記
のような構成において、小ランドと対向小ランド間に配
置されるはんだバンプよりも、バンプ接続用ランドと対
向ランド間に配置されるはんだバンプの方が、相対向す
るランド間の中心部におけるはんだバンプ径が小さく形
成されたものである。
【0016】さらに、この発明による半導体装置は、上
記のような構成において、実装基板の実装面側の対向ラ
ンド上には、所定量のはんだが配置され、対向小ランド
上には所定量より多くのはんだが配置されてなるもので
ある。
【0017】また、この発明による半導体パッケージ
は、半導体チップと、上記半導体チップが上面に搭載さ
れ、平面形状が方形である配線基板と、上記配線基板の
裏面側に配置されたバンプ接続用ランドと、上記配線基
板の四隅のうち少なくとも3箇所のコーナ部の裏面側に
配置された上記バンプ接続用ランドよりも小さい面積の
小ランドを備えたものである。
【0018】また、この発明による半導体パッケージ
は、半導体チップと、上記半導体チップが上面に搭載さ
れ、平面形状が方形である配線基板と、上記配線基板の
裏面側に配置されたバンプ接続用ランドと、上記配線基
板の外周四辺のうち少なくとも2辺に沿う領域の裏面側
に複数個並べて配置された上記バンプ接続用ランドより
も小さい面積の小ランドを備えたものである。
【0019】また、この発明による半導体パッケージ
は、半導体チップと、上記半導体チップが上面に搭載さ
れた配線基板と、上記配線基板の裏面側に配置されたバ
ンプ接続用ランドと、上記配線基板の中央部裏面側に複
数行、複数列に並べて配置された上記バンプ接続用ラン
ドよりも小さい面積の小ランドを備えたものである。
【0020】また、この発明による半導体装置の製造方
法は、上面に半導体チップを搭載する配線基板の裏面側
にバンプ接続用ランドを形成するとともに、平面形状が
方形である上記配線基板の四隅のうちの少なくとも3箇
所のコーナー部裏面側に、上記バンプ接続用ランドより
も小さな面積の小ランドを形成する工程、上記バンプ接
続用ランドおよび上記小ランド上に同量のはんだよりな
るはんだバンプを形成し、半導体パッケージを得る工
程、上記半導体パッケージを実装する実装基板の実装面
上の、上記バンプ接続用ランドに対向する位置に対向ラ
ンドを形成するとともに、上記小ランドに対向する位置
に対向小ランドを形成する工程、上記対向ランド上に所
定量のはんだを配置するとともに、上記対向小ランド上
に上記所定量より多くの量のはんだを配置する工程、上
記はんだバンプおよび上記はんだを介して、上記バンプ
接続用ランドと上記対向ランド、上記小ランドと上記対
向小ランドが電気的に接するように、上記実装基板の実
装面上に上記半導体パッケージを実装する工程を含むも
のである。
【0021】さらに、この発明による半導体装置の製造
方法は、上面に半導体チップを搭載する配線基板の裏面
側にバンプ接続用ランドを形成するとともに、平面形状
が方形である上記配線基板の外周四辺のうちの少なくと
も2辺に沿う領域の裏面側に、上記バンプ接続用ランド
よりも小さな面積の小ランドを複数個並べて形成する工
程、上記バンプ接続用ランドおよび上記小ランド上に同
量のはんだよりなるはんだバンプを形成し、半導体パッ
ケージを得る工程、上記半導体パッケージを実装する実
装基板の実装面上の、上記バンプ接続用ランドに対向す
る位置に対向ランドを形成するとともに、上記小ランド
に対向する位置に対向小ランドを形成する工程、上記対
向ランド上に所定量のはんだを配置するとともに、上記
対向小ランド上に上記所定量より多くの量のはんだを配
置する工程、上記はんだバンプおよび上記はんだを介し
て、上記バンプ接続用ランドと上記対向ランド、上記小
ランドと上記対向小ランドが電気的に接するように、上
記実装基板の実装面上に上記半導体パッケージを実装す
る工程を含むものである。
【0022】また、この発明による半導体装置の製造方
法は、上面に半導体チップを搭載する配線基板の裏面側
にバンプ接続用ランドを形成するとともに、上記配線基
板の裏面側に、上記バンプ接続用ランドよりも小さな面
積の小ランドを複数行、複数列に並べて配置形成する工
程、上記バンプ接続用ランドおよび上記小ランド上に同
量のはんだよりなるはんだバンプを形成し、半導体パッ
ケージを得る工程、上記半導体パッケージを実装する実
装基板の実装面上の、上記バンプ接続用ランドに対向す
る位置に対向ランドを形成するとともに、上記小ランド
に対向する位置に対向小ランドを形成する工程、上記対
向ランド上に所定量のはんだを配置するとともに、上記
対向小ランド上に上記所定量より多くの量のはんだを配
置する工程、上記はんだバンプおよび上記はんだを介し
て、上記バンプ接続用ランドと上記対向ランド、上記小
ランドと上記対向小ランドが電気的に接するように、上
記実装基板の実装面上に上記半導体パッケージを実装す
る工程を含むものである。
【0023】
【発明の実施の形態】実施の形態1.次に、この発明の
実施の形態1について図1を用いて説明する。図1
(a)は、半導体チップを搭載する配線基板の裏面側を
示す平面図であり、図1(b)は主に半導体チップを搭
載する配線基板によって構成され、裏面に実装基板との
電気的接続を図るためのはんだバンプが形成されるBG
A半導体パッケージ(以下、単に半導体パッケージとす
る。)を側面から観察した側面図を示している。
【0024】この図1において符号1は上面に半導体チ
ップ5を搭載する配線基板であり、6は半導体チップ5
と配線基板1内の配線とを電気的に接続するためのワイ
ヤ、2aは配線基板1の裏面に形成されたバンプ接続用
ランドであり、2bは平面形状が方形である配線基板1
の四隅に設けられたダミーとなる小ランドであり、この
小ランド2bはバンプ接続用ランド2aよりも小さな面
積となるように形成されている。なお、複数個設けられ
る小ランド2bの面積は同じとなるように揃える。ま
た、符号3aはバンプ接続用ランド2a上に配置された
はんだバンプ、3bは小ランド2b上に配置されたはん
だバンプであり、はんだバンプ3a、3bはそれぞれ同
量のはんだより構成されている。なお、上記の構成要素
によって半導体パッケージ4aが構成されるものとす
る。
【0025】バンプ接続用ランド2aよりも小さな面積
の小ランド2bを設けることによって、図1(b)に示
すように、同量のはんだ量でも、小ランド2b上に配置
されたはんだバンプ3bを、バンプ接続用ランド2a上
のはんだバンプ3aよりも高く形成することが可能とな
る。また、複数個の小ランド2bの面積が同じとなるよ
うに揃えられているために、はんだバンプ3bの高さは
同一となる。
【0026】また、配線基板1の裏面側コーナー部の四
隅に、ぞれぞれ同じ高さのはんだバンプ3bを形成した
ことにより、実装後の半導体装置全体としてのバランス
を良くすることができ、半導体パッケージ4aを実装基
板に実装する際の固定安定性が向上する。なお、図1
(a)では、小ランド2bは配線基板1の四隅に配置さ
れる例を示したが、四隅のうちの3つのコーナー部に小
ランド2bを配置することでも同様に、実装時の固定安
定性を得ることが可能である。
【0027】実施の形態2.次に、この発明の実施の形
態2について説明する。この実施の形態2では、実施の
形態1において示した小ランド2bおよびはんだバンプ
3bを有する半導体パッケージ4aを実装基板に実装し
た例を示す。図2は、実装基板に半導体パッケージ4a
を実装した半導体装置の側面図であり、図2において、
符号3aa、3bbは、はんだバンプ3a、3bが実装
された後の実装後はんだバンプ、7は実装基板、8aは
バンプ接続用ランド2aに対向するように実装基板7の
実装面側に配置される対向ランド、8bは小ランド2b
に対向するように実装基板7の実装面側に配置されるダ
ミーとなる対向小ランドをそれぞれ示している。
【0028】また、対向ランド8aと対向小ランド8b
は、同じ面積となるように形成されている。なお、上記
の構成要素によって半導体装置4aaが構成されるもの
とする(実装基板7に半導体パッケージ4aが実装され
た状態のものを半導体装置4aaとする。)。その他、
既に説明のために用いた符号は同一、若しくは相当部分
を示すものである。
【0029】配線基板1のコーナー部裏面側に配置され
るはんだバンプ3bが、他のはんだバンプ3aよりも高
く形成されているために、実装基板7への実装後も、は
んだバンプ3bが設けられない場合よりもバンプ高さを
高くすることが可能である。コーナー部に配置された実
装後はんだバンプ3bbによってバンプ高さが決まるた
めに、他のバンプ接続用ランド2aと対向ランド8aに
挟まれた実装後はんだバンプ3aaは縦長楕円の一部の
形状となる。つまり小ランド2bと対向小ランド8b間
に配置される実装後はんだバンプ3bbよりも、バンプ
接続用ランド2aと対向ランド8a間に配置された実装
後はんだバンプ3aaの方が、相対向するランド間の中
心部におけるバンプ径が小さく形成される。
【0030】従って、実装後の温度変化に起因して生じ
る半導体パッケージ4aと実装基板7の熱膨張差のため
にはんだ接合部に発生する歪みに対し、実装後のはんだ
バンプ高さを高くし、かつ電気的接続のために必要とな
る実装後はんだバンプ3aaの形状を縦長楕円の一部の
形状とすることでこの悪影響が低減されることが知られ
ていることから、本構造とすることで接合寿命を向上さ
せることが可能となる。
【0031】実施の形態3.次に、この発明の実施の形
態3について図3を用いて説明する。図3(a)は、実
施の形態1において示した半導体パッケージ4aを実装
基板7に実装した状態の側面図であり、図3(b)はこ
の発明の実施の形態3の特徴である実装基板7の実装面
側を示す平面図であり、この図3において符号8bbは
実装基板7の実装面側の、小ランド2bに対向する位置
に配置形成された対向小ランドを示すものである。先述
の実施の形態2においては、対向小ランド8bは、他の
対向ランド8aと同じ面積となるように形成されていた
が、この実施の形態3では、対向小ランド8bbは、他
の対向ランド8aよりも小さな面積となるように形成さ
れている。
【0032】対向小ランド8bbを、対向ランド8aよ
りも小さな面積に形成しているため、実施の形態2で示
した実装後はんだバンプ3bbと比較して、より一層バ
ンプ高さを高くすることが可能であり、はんだバンプの
接合寿命を向上させることが可能となる。
【0033】実施の形態4.次に、この発明の実施の形
態4について図4を用いて説明する。図4(a)は、配
線基板1の裏面側を示す平面図であり、図4(b)は半
導体チップ5およびこれを搭載する配線基板1により主
に構成される半導体パッケージ4aの側面図を示してい
る。図4において、符号2cは平面形状が方形である配
線基板1の外周四辺に沿う領域の裏面側に複数個並べて
配置された小ランドであり、3cは小ランド2c上に配
置されたはんだバンプを示している。
【0034】なお、先述の実施の形態1の場合と同様
に、小ランド2cは、他のバンプ接続用ランド2aより
も小さな面積となるように形成されており、複数個設け
られる小ランド2cは個々が同じ面積となるように揃え
る。小ランド2c上およびバンプ接続用ランド2a上に
は同量のはんだ量からなるはんだバンプ3c、3aが配
置されている。
【0035】実施の形態1において示したように、ラン
ドの面積の相違によって、小ランド2c上のはんだバン
プ3cが、他のはんだバンプ3aよりも高く形成され、
この、より高いはんだバンプ3cが、配線基板1のコー
ナー部だけでなく、配線基板1の外周を囲むように連続
的に配置されており、そのはんだバンプ3cの高さが均
一であるため、半導体装置のバランスを取ることがで
き、実装基板への実装の際の固定安定性を向上させるこ
とが可能である。
【0036】また、図4においては小ランド2cが配線
基板1の外周を囲むように、外周四辺に沿って連続的に
配置形成された例を示したが、四辺のうちの少なくとも
2辺に沿う領域に連続的に配置することでも、同様に、
半導体装置のバランスを取ることができ、実装時の固定
安定性を向上させることが可能である。
【0037】実施の形態5.次に、この発明の実施の形
態5について図5を用いて説明する。図5は、先述の実
施の形態4において示した半導体パッケージ4aを、実
装基板7に実装した状態の半導体装置の側面図を示して
おり、図5において符号3ccは小ランド2cと対向小
ランド8bに実装された実装後はんだバンプを示してお
り、その他、既に説明のために用いた符号と同一符号は
同一、若しくは相当部分を示すものである。
【0038】半導体パッケージ4aを、同一の面積の対
向ランド8aおよび対向小ランド8bが形成された実装
基板7に実装した際、半導体パッケージ4a側の小ラン
ド2cの面積を他のバンプ接続用ランド2aより小さな
面積としているために、実装後はんだバンプ3ccの高
さを高くすることが可能であり、かつ、実装後はんだバ
ンプ3aaが縦長楕円の一部の形状となるように、つま
りダミー側の実装後はんだバンプ3ccよりも実装後は
んだバンプ3aaのバンプ径を小さくすることが可能と
なる。
【0039】上記のような構造とすることによって、実
装後の温度変化に起因する半導体パッケージ4aと実装
基板7の熱膨張差によってはんだ接合部に生じる歪みに
よる悪影響を低減することが可能となる。また、より多
数の実装後はんだバンプ3ccによって半導体パッケー
ジ4aの重量を支える状態となるため、コーナー部のみ
に配置されたはんだバンプによって支えた場合よりも、
実装後はんだバンプ3ccの高さをより高くすることが
可能となり、半導体装置のバランスが取れ、実装時の固
定安定性を向上させることができる。
【0040】実施の形態6.次に、この発明の実施の形
態6について図6を用いて説明する。図6において、符
号8cは実装基板7の実装面側の、小ランド2cに対向
する位置に配置された対向小ランドであり、この対向小
ランド8cは他の対向ランド8aよりも小さな面積とな
るように形成されている。なお、複数個設けられる対向
小ランド8cは同じ面積となるように揃えられている。
【0041】実施の形態5では、対向小ランド8bは他
の対向ランド8aと同じ面積となるように形成された例
を示したが、この実施の形態6に示すように、対向ラン
ド8aよりも小さな面積の対向小ランド8cを形成する
ことによって、実装後はんだバンプ3ccの高さをより
高くすることが可能となり、半導体装置のバランスを取
ることができ、実装時の固定安定性を向上させることが
できる。
【0042】実施の形態7.次に、この発明の実施の形
態7について図7を用いて説明する。図7(a)は、配
線基板1の裏面側のバンプ接続用ランドの配置を示す平
面図であり、図7(b)は、主に半導体チップ5を搭載
する配線基板1によって構成される半導体パッケージ4
aの側面図を示している。図7において、符号2dは配
線基板1の半導体チップ5の真裏である配線基板1の中
央部裏面側に複数行、複数列に並べて配置された小ラン
ド、3dは小ランド2d上に配置されたはんだバンプを
示すものであり、小ランド2dは他のバンプ接続用ラン
ド2aよりも小さな面積となるように形成されており、
複数個形成される小ランド2dは均一の面積となるよう
に揃えられている。また、はんだバンプ3dのはんだ量
は他のはんだバンプ3aのはんだ量と同量であり、小ラ
ンド2dはダミーとして用いるのではなく電気的接続に
用いるものである。
【0043】上記のように構成された半導体パッケージ
4aは、配線基板1の中央部に、他よりも高いはんだバ
ンプ3dを形成することが可能であり、また、そのはん
だバンプ3dの高さを均一に揃えることが可能であるた
め、半導体装置のバランスを取ることができ、実装時の
固定安定性を向上させることが可能である。また、配線
基板1の中央部に集中して径の大きなはんだバンプ3d
を配置する構造であるため、配線基板1の最外周に沿っ
てダミーとなる径の大きなはんだバンプを配置する場合
よりも、半導体パッケージ4aのパッケージサイズを小
さくすることも可能となる。
【0044】実施の形態8.次に、この発明の実施の形
態8について図8を用いて説明する。図8は、上述の実
施の形態7において示した半導体パッケージ4aを実装
基板7に実装した場合の側面図を示しており、図8にお
いて符号3ddは、小ランド2dとその対向小ランド8
dとに挟まれる実装後はんだバンプである。実装基板7
側に配置される対向ランド8aと対向小ランド8dは同
じ面積に形成されている。
【0045】対向ランド8aと対向小ランド8dの面積
が同じであっても、実施の形態2、実施の形態5と同様
に、半導体パッケージ4a側に設けられた小ランド2d
がバンプ接続用ランド2aよりも小さな面積に形成され
ているため、従来の構造の半導体装置よりも実装後はん
だバンプの高さを高くすることが可能となる。また、バ
ンプ接続用ランド2aと対向ランド8aに挟まれる実装
後はんだバンプ3aaのバンプ径は、実装後はんだバン
プ3ddのバンプ径よりも小さくなり、縦長楕円の一部
の形状となる。
【0046】上記のような構成とすることによっても、
半導体装置のバランスを取ることができ、実装時の固定
安定性を向上させることが可能であり、また、実施の形
態7において示したように、半導体パッケージ4aのサ
イズを小さくできるため半導体パッケージ4aの外周に
生じる歪みの耐性を向上させることができる。さらに、
搭載された半導体チップ5のエッジ下面の歪みの悪影響
も低減することが可能となる。
【0047】実施の形態9.次に、この発明の実施の形
態9について図9を用いて説明する。図9(a)は、上
述の実施の形態7において示した、配線基板1の中央部
の半導体チップ5の裏側に小ランド2dを形成した半導
体パッケージ4aを、実装基板7に実装した場合の側面
図を示しており、図9(b)は、実装基板7の実装面側
の平面図を示している。この図9において、符号8dd
は実装基板7の小ランド2dに対向する位置に配置され
た対向小ランドを示しており、対向小ランド8ddは、
他の対向ランド8aよりも小さな面積となるように形成
され、また複数個設けられる対向小ランド8ddは均一
の面積に揃えられている。
【0048】このように、対向小ランド8ddを、他の
対向ランド8aよりも小さな面積となるようにしたこと
で、実施の形態8に示した場合よりも、実装後はんだバ
ンプ8ddをより高く形成することが可能となり、半導
体装置のバランスを取ることができ、実装時の固定安定
性を向上させることが可能となり、バンプ接合寿命を向
上させることができる。
【0049】実施の形態10.次に、この発明の実施の
形態10について図10を用いて説明する。先述の実施
の形態2、3、5、6、8、9では、実装基板7側に形
成された対向ランド上および対向小ランド上にはんだペ
ーストを配置しない状態で半導体パッケージ4aを実装
した例を示した。つまり、上述の例は、ダミーとして形
成されたランド間と、電気的接続のために必要となるラ
ンド間に配置されたはんだバンプがいずれも同量のはん
だよりなっていた。この実施の形態10では、実装基板
7側のランド上に、別途はんだペーストをスクリーン印
刷などの方法で配置し、対向小ランド8b上に対向ラン
ド8a上に配置する量よりも、より多くのはんだペース
トを配置することで、実装後はんだバンプの高さをより
高くする技術について示す。
【0050】先述の実施の形態1において示した半導体
パッケージ4aを実装する実装基板7の実装面側にはん
だペーストを配置する場合、図10(a)に示すよう
に、実装基板7の対向ランド8aおよび対向小ランド8
bを形成した実装面上に、メタルマスク10を位置合わ
せして重ね合わせる。このメタルマスク10には、対向
ランド8a上に位置するように開口部11が設けられ、
対向小ランド8b上に位置するように開口部11よりも
大きな開口部12が設けられている。
【0051】その後、メタルマスク10上にはんだペー
スト13を供給し、スキージ14によって均すことでは
んだペースト13を開口部11、12に充填する。開口
部の大きさに応じて、より大きく形成された開口部12
には、開口部11よりも多くの量のはんだペーストが配
置される。
【0052】図10(b)に示すように、半導体パッケ
ージ4aを実装する場合、バンプ接続用ランド2aと対
向ランド8a間には、はんだバンプ2aと対向ランド8
a上に配置されたはんだペースト13aが挟まれた状態
となり、同様に、小ランド2bと対向小ランド8b間に
は、はんだバンプ2b(2aと同じはんだ量)と対向小
ランド8b上に配置されたはんだペースト13bが挟ま
れた状態となる。従って、図10(c)に示すように、
実装処理のための熱処理後は、小ランド2bと対向小ラ
ンド8bに挟まれた実装後はんだバンプ13bbは、バ
ンプ接続用ランド2aと対向ランド8aに挟まれた実装
後はんだバンプ13aaよりも多くのはんだ量より構成
されることになり、よりはんだバンプ13bbの高さを
高くすることが可能となり、実装後の温度変化に対する
接合寿命を向上させることができる。
【0053】
【発明の効果】この発明による半導体パッケージは、小
ランドが配線基板のコーナー部の3箇所以上に配置さ
れ、小ランドとバンプ接続用ランドに同量のはんだから
なるはんだバンプを配置した構造であるため、小ランド
上に形成されるはんだバンプを他よりも高く大きく形成
することが可能であり、実装時の半導体パッケージと実
装基板とのバランスが取れ、固定安定性を向上させるこ
とが可能である。
【0054】また、この発明による半導体パッケージ
は、小ランドを配線基板の外周四辺のうちの2辺以上に
複数個並べて配置した構造であるため、コーナー部のみ
に小ランドを設けた場合と比較してもさらに、実装時の
半導体パッケージ実装基板とのバランスが取れ、固定安
定性を向上させることが可能である。
【0055】さらに、この発明による半導体パッケージ
は、小ランドを配線基板の中央部裏面側に複数行、複数
列に並べて配置した構造であるため、小ランド上に配置
される他よりも高く大きく形成されるはんだバンプを半
導体パッケージの中央部に集中させて配置でき、小ラン
ドを配線基板のコーナー部若しくは外周に沿って配置し
た場合よりも、全てのはんだバンプが占める面積を小さ
くでき、半導体パッケージの平面形状の小型化が可能と
なり、また実装時に配線基板中央部である半導体チップ
下面のチップエッジ近傍に生じる歪みに対する耐性も向
上させることができる。
【0056】また、この発明による半導体装置は、上記
のような半導体パッケージを、対向小ランドを有する実
装基板に実装してなり、小ランドおよび対向小ランド間
によりバンプ径の大きなはんだバンプを挟み、他のはん
だバンプのバンプ径がより小さくなるような形状を実現
でき、全体的にはんだバンプ高さを高くすることが可能
であり、半導体装置のバランス向上、実装時の固定安定
性の向上という効果に加え、半導体パッケージと実装基
板の熱膨張差に起因する歪みに対しての耐性が強化さ
れ、はんだバンプの接合寿命も向上させることが可能で
ある。
【0057】さらに、この発明による半導体装置は、対
向小ランドの面積を他の対向ランドの面積よりも小さく
形成することによって、小ランドと対向小ランド間に配
置されるはんだバンプをより高く大きく形成できるた
め、全体的にはんだバンプの高さを一層高くすることが
可能である。
【0058】また、この発明による半導体装置は、実装
後の小ランドと対向小ランド間に配置されたはんだバン
プのバンプ径よりも、バンプ接続用ランドと対向ランド
間に配置されたはんだバンプのバンプ径の方が小さくな
る構造とすることによって、電気的接続のために必要と
なる十分な面積のバンプ接続用ランドを形成しても、小
ランド等が設けられない場合よりも、より高いはんだバ
ンプ高さを得ることが可能である。
【0059】さらに、この発明による半導体装置は、実
装基板側の対向ランド上に所定量のはんだを配置し、対
向小ランド上に所定量より多くの量のはんだを配置した
構造の実装基板に、半導体パッケージを実装した構造で
あるため、ダミー側のはんだ量が他よりも多くなり、よ
り一層はんだバンプの高さを高くすることが可能とな
る。
【0060】また、この発明による半導体装置の製造方
法は、実装基板側の対向ランド上に所定量のはんだを配
置し、対向小ランド上に所定量より多くの量のはんだを
配置する工程を含んでいるため、実装後の小ランドと対
向小ランド間に配置されるはんだバンプのバンプ量を他
よりも多くでき、小ランドの面積を他よりも小さく形成
する効果に加え、より一層はんだバンプの高さを高くす
ることが可能となり、半導体装置のバランス向上、実装
時の固定安定性を向上に加え、熱膨張差に起因する歪み
に対する耐性も向上、バンプ接合寿命向上という効果を
奏する半導体装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1による半導体パッケ
ージを示す図である。
【図2】 この発明の実施の形態2による半導体装置を
示す図である。
【図3】 この発明の実施の形態3による半導体装置を
示す図である。
【図4】 この発明の実施の形態4による半導体パッケ
ージを示す図である。
【図5】 この発明の実施の形態5による半導体装置を
示す図である。
【図6】 この発明の実施の形態6による半導体装置を
示す図である。
【図7】 この発明の実施の形態7による半導体パッケ
ージを示す図である。
【図8】 この発明の実施の形態8による半導体装置を
示す図である。
【図9】 この発明の実施の形態9による半導体装置を
示す図である。
【図10】 この発明の実施の形態10による半導体装
置の製造方法を示す図である。
【図11】 従来の技術を示す図である。
【図12】 従来の技術を示す図である。
【符号の説明】 1. 配線基板 2a. バンプ接続用ランド 2b、2c、2d. 小ランド 3a、3b、3c、3d. はんだバンプ 3aa、3bb、3cc、3dd、13aa、13b
b. 実装後はんだバンプ 4a. 半導体パッケージ 4aa. 半導体装置 5. 半
導体チップ 6. ワイヤ 7. 実装基板 8a. 対向ランド 8b、8bb、8c、8d、8dd. 対向小ランド 10. メタルマスク 11、12. 開口部 13. はん
だペースト 13a、13b. はんだペースト 14. スキージ。

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体チップと、上記半導体チップが上
    面に搭載され、平面形状が方形である配線基板と、上記
    配線基板の裏面側に配置されたバンプ接続用ランドと、
    上記配線基板の四隅のうちの少なくとも3箇所のコーナ
    ー部の裏面側に配置された上記バンプ接続用ランドより
    も小さな面積の小ランドと、上記バンプ接続用ランド上
    および上記小ランド上に同量のはんだで形成されたはん
    だバンプを備えたことを特徴とする半導体パッケージ。
  2. 【請求項2】 半導体チップと、上記半導体チップが上
    面に搭載され、平面形状が方形である配線基板と、上記
    配線基板の裏面側に配置されたバンプ接続用ランドと、
    上記配線基板の外周四辺のうちの少なくとも2辺に沿う
    領域の裏面側に複数個並べて配置された上記バンプ接続
    用ランドよりも小さな面積の小ランドと、上記バンプ接
    続用ランド上および上記小ランド上に同量のはんだで形
    成されたはんだバンプを備えたことを特徴とする半導体
    パッケージ。
  3. 【請求項3】 半導体チップと、上記半導体チップが上
    面に搭載された配線基板と、上記配線基板の裏面側に配
    置されたバンプ接続用ランドと、上記配線基板の中央部
    裏面側に複数行、複数列に並べて配置された上記バンプ
    接続用ランドよりも小さな面積の小ランドと、上記バン
    プ接続用ランド上および上記小ランド上に同量のはんだ
    で形成されたはんだバンプを備えたことを特徴とする半
    導体パッケージ。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれか一項に記載の半
    導体パッケージを実装する実装基板を有し、上記実装基
    板の実装面側には、上記半導体パッケージに配置された
    バンプ接続用ランドおよび小ランドに対向する位置に、
    対向ランドおよび対向小ランドが配置され、上記半導体
    パッケージのはんだバンプと上記対向ランドおよび上記
    対向小ランドが電気的に接続されたことを特徴とする半
    導体装置。
  5. 【請求項5】 対向小ランドは、対向ランドよりも小さ
    な面積となるように形成されることを特徴とする請求項
    4記載の半導体装置。
  6. 【請求項6】 小ランドと対向小ランド間に配置される
    はんだバンプよりも、バンプ接続用ランドと対向ランド
    間に配置されるはんだバンプの方が、相対向するランド
    間の中心部におけるはんだバンプ径が小さく形成される
    ことを特徴とする請求項4または請求項5に記載の半導
    体装置。
  7. 【請求項7】 実装基板の実装面側の対向ランド上に
    は、所定量のはんだが配置され、対向小ランド上には所
    定量より多くのはんだが配置されてなることを特徴とす
    る請求項4記載の半導体装置。
  8. 【請求項8】 半導体チップと、上記半導体チップが上
    面に搭載され、平面形状が方形である配線基板と、上記
    配線基板の裏面側に配置されたバンプ接続用ランドと、
    上記配線基板の四隅のうち少なくとも3箇所のコーナ部
    の裏面側に配置された上記バンプ接続用ランドよりも小
    さい面積の小ランドを備えたことを特徴とする半導体パ
    ッケージ。
  9. 【請求項9】 半導体チップと、上記半導体チップが上
    面に搭載され、平面形状が方形である配線基板と、上記
    配線基板の裏面側に配置されたバンプ接続用ランドと、
    上記配線基板の外周四辺のうち少なくとも2辺に沿う領
    域の裏面側に複数個並べて配置された上記バンプ接続用
    ランドよりも小さい面積の小ランドを備えたことを特徴
    とする半導体パッケージ。
  10. 【請求項10】 半導体チップと、上記半導体チップが
    上面に搭載された配線基板と、上記配線基板の裏面側に
    配置されたバンプ接続用ランドと、上記配線基板の中央
    部裏面側に複数行、複数列に並べて配置された上記バン
    プ接続用ランドよりも小さい面積の小ランドを備えたこ
    とを特徴とする半導体パッケージ。
  11. 【請求項11】 上面に半導体チップを搭載する配線基
    板の裏面側にバンプ接続用ランドを形成するとともに、
    平面形状が方形である上記配線基板の四隅のうちの少な
    くとも3箇所のコーナー部裏面側に、上記バンプ接続用
    ランドよりも小さな面積の小ランドを形成する工程、上
    記バンプ接続用ランドおよび上記小ランド上に同量のは
    んだよりなるはんだバンプを形成し、半導体パッケージ
    を得る工程、上記半導体パッケージを実装する実装基板
    の実装面上の、上記バンプ接続用ランドに対向する位置
    に対向ランドを形成するとともに、上記小ランドに対向
    する位置に対向小ランドを形成する工程、上記対向ラン
    ド上に所定量のはんだを配置するとともに、上記対向小
    ランド上に上記所定量より多くの量のはんだを配置する
    工程、上記はんだバンプおよび上記はんだを介して、上
    記バンプ接続用ランドと上記対向ランド、上記小ランド
    と上記対向小ランドが電気的に接するように、上記実装
    基板の実装面上に上記半導体パッケージを実装する工程
    を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  12. 【請求項12】 上面に半導体チップを搭載する配線基
    板の裏面側にバンプ接続用ランドを形成するとともに、
    平面形状が方形である上記配線基板の外周四辺のうちの
    少なくとも2辺に沿う領域の裏面側に、上記バンプ接続
    用ランドよりも小さな面積の小ランドを複数個並べて形
    成する工程、上記バンプ接続用ランドおよび上記小ラン
    ド上に同量のはんだよりなるはんだバンプを形成し、半
    導体パッケージを得る工程、上記半導体パッケージを実
    装する実装基板の実装面上の、上記バンプ接続用ランド
    に対向する位置に対向ランドを形成するとともに、上記
    小ランドに対向する位置に対向小ランドを形成する工
    程、上記対向ランド上に所定量のはんだを配置するとと
    もに、上記対向小ランド上に上記所定量より多くの量の
    はんだを配置する工程、上記はんだバンプおよび上記は
    んだを介して、上記バンプ接続用ランドと上記対向ラン
    ド、上記小ランドと上記対向小ランドが電気的に接する
    ように、上記実装基板の実装面上に上記半導体パッケー
    ジを実装する工程を含むことを特徴とする半導体装置の
    製造方法。
  13. 【請求項13】 上面に半導体チップを搭載する配線基
    板の裏面側にバンプ接続用ランドを形成するとともに、
    上記配線基板の裏面側に、上記バンプ接続用ランドより
    も小さな面積の小ランドを複数行、複数列に並べて配置
    形成する工程、上記バンプ接続用ランドおよび上記小ラ
    ンド上に同量のはんだよりなるはんだバンプを形成し、
    半導体パッケージを得る工程、上記半導体パッケージを
    実装する実装基板の実装面上の、上記バンプ接続用ラン
    ドに対向する位置に対向ランドを形成するとともに、上
    記小ランドに対向する位置に対向小ランドを形成する工
    程、上記対向ランド上に所定量のはんだを配置するとと
    もに、上記対向小ランド上に上記所定量より多くの量の
    はんだを配置する工程、上記はんだバンプおよび上記は
    んだを介して、上記バンプ接続用ランドと上記対向ラン
    ド、上記小ランドと上記対向小ランドが電気的に接する
    ように、上記実装基板の実装面上に上記半導体パッケー
    ジを実装する工程を含むことを特徴とする半導体装置の
    製造方法。
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