JP2002270635A

JP2002270635A - チップ構造

Info

Publication number: JP2002270635A
Application number: JP2001068705A
Authority: JP
Inventors: Koudai Hosomi; 孝大細見
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2001-03-12
Filing date: 2001-03-12
Publication date: 2002-09-20
Anticipated expiration: 2021-03-12
Also published as: JP4120173B2

Abstract

(57)【要約】【課題】リペアに際して、サーマル端子を介して、基
板に半田接続された電気端子に、半田溶融のための熱を
伝達し、基板からチップ構造体を分離し、また、新たに
接続することができるチップ構造を提供する。【解決手段】チップ構造において、チップ構造体は、
耐熱性で非電導性の材料より構成され、前記チップ構造
体に、その表面において半田レジストにより電気端子と
隔てられ、あるいは前記電気端子に対して所要の距離を
保っているサーマル端子を装備し、該サーマル端子から
前記電気端子に熱伝導することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として、基板に
対する高密度実装において採用できるチップ構造に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】携帯電話などの電気・電子機器を小型化
する要求が高い状況においては、半導体チップ、パッケ
ージなどの電気・電子部品を搭載する基板の面積をより
縮小する傾向にある。このような状況で、チップやパッ
ケージの表面実装面積を削減する際に、裏面端子（基板
に対向する面に電気端子を配列し、半田ボールの溶融で
前記基板側の端子と電気的に接続する）を備えるチップ
構造（あるいはパッケージ構造）を使用することは、非
常に有利である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このようなチップ構造
（部品）は、自動表面実装の際には問題とならないが、
リペアの容易性に難点がある。即ち、従来、このような
チップ構造をリペアする際には、高温ブロアなどで、間
接的に熱を加えて、チップ構造と基板との間を接続する
半田を溶融させるが、この際、基板に装備された他の部
品にもブロアによる熱的な影響があり、好ましくない。
その上、リペア対象のチップ構造の取り外し、取り付け
が煩雑で、手作業となる。

【０００４】本発明は、上記事情に基づいてなされたも
ので、チップ構造体の、自動機器などがアクセスできる
位置にサーマル端子を設けて、リペアに際して、サーマ
ル端子を介して、基板に半田接続された電気端子に、半
田溶融のための熱を伝達し、基板からチップ構造体を分
離し、また、新たに接続することができるように構成し
たチップ構造を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このため、本発明では、
チップ構造体の一面に設けた電気端子を、半田を介し
て、基板側の端子に接続するチップ構造において、前記
チップ構造体は、耐熱性で非電導性の材料より構成さ
れ、前記チップ構造体に、その表面において半田レジス
トにより前記電気端子と隔てられ、あるいは前記電気端
子に対して所要の距離を保っているサーマル端子を装備
し、該サーマル端子から前記電気端子に熱伝導すること
を特徴とする。

【０００６】この場合、本発明の実施の形態として、前
記チップ構造体が、前記電気端子が設けられた面と対向
する面あるいは対向しない隣接面に前記サーマル端子を
備えた直方体の構造であって、前記電気端子との所要の
距離を保っていること、また、前記チップ構造体には、
前記サーマル端子の熱を前記電気端子に伝達する熱伝導
媒体として、窒化アルミ系のセラミックが用いられ、あ
るいは、カーボナノチューブを含むカーボングラファイ
トが用いられることが、リペアの容易性の上で、より好
ましい。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施例に基
づいて、具体的に説明する。なお、図１は本発明に係わ
る第１の実施の形態を模式的に示す図であり、図２は第
２の実施の形態を模式的に示す図であり、図３は第３の
実施の形態を模式的に示す図である。

【０００８】（第１の実施形態）図１には、符号１で示
す直方体形状のチップ構造体が示されており、その一面
（下面）には、基板（図示せず）側の接続端子に対応し
て、多数の電気端子２が配列されている。このチップ構
造体１には、その反対面（上面）に、チップ構造体１の
表面において、電気端子２と半田ブリッジを形成しない
ように、適当な半田レジスト（図示せず）により電気端
子２と隔てられて、あるいは、それらとの間に所要の距
離（例えば、少なくとも、0.15〜0.2mm ）を保持して、
サーマル端子３が設けられている。なお、サーマル端子
３と電気端子２との間は、電気的に接続されていてもよ
いが、接続されていなくてもよい。

【０００９】そして、チップ構造体１は、耐熱性で非電
導性の材料より構成され、サーマル端子３から電気端子
２に熱伝導する際の、熱伝導媒体として、機能させるこ
とができる。なお、この実施の形態では、チップ構造体
１に、サーマル端子２の熱を電気端子２に伝達する熱伝
導媒体として、窒化アルミ系のセラミック（例えば、熱
伝導率：200w/mK、絶縁耐力：15kV/mm）が用いられ、あ
るいは、カーボナノチューブを含むカーボングラファイ
ト（例えば、熱伝導率：800w/mK）が用いられる。因み
に、銅の熱伝導率は、398w/mKである。

【００１０】このような構成では、適当な自動機器を用
いて、半田ボールを溶融することで、基板に対して、電
気端子２を接続し、チップ構造体１の保有する素子機能
を発揮させることができる。そして、その後において、
リペアのために、該当するチップ構造体１のみを取り外
す必要に迫られた場合、同じく、所要の自動機器を用い
て、サーマル端子２に熱を供給し、熱伝導媒体を介し
て、電気端子２に熱を伝えて、該当するチップ構造体１
に対応する基板との接続部分のみにおいて、半田部分を
溶融する。このため、基板上の他の部品を熱的に損傷す
ることなく、しかも、自動機器などを用いて、容易に、
基板からチップ構造体１を外すことができ、また、新た
なチップ構造体について、容易に再接続することもでき
る。

【００１１】（第２の実施形態）この実施形態（図２を
参照）において、チップ構造体１には、その両端面に、
チップ構造体１の表面において、電気端子２と半田ブリ
ッジを形成しないように、適当な半田レジストにより電
気端子２と隔てられて、あるいは、それらとの間に所要
の距離を保持して、サーマル端子３が設けられている。
その他の構成は、第１の実施の形態と同様なので、その
構造および機能の説明は省略する。

【００１２】（第３の実施形態）この実施形態（図３を
参照）において、チップ構造体１は、ＢＧＡパッケージ
の部品として、扁平な截頭角錐体の形状をなしており、
その頂面中央に設けたサーマル端子３が、下面にマトリ
ックス状に配列された全ての電気端子２への熱伝導の機
能を果たすことになる。

【００１３】その他の構成は、第１の実施の形態と同様
なので、その構成および機能の説明は省略する。この場
合、サーマル端子３は、熱的に電気端子２に結合されて
いても、電気的には結合されていないので、チップ構造
体１における素子機能を妨げることはない。

【００１４】なお、上述の実施の形態においては、サー
マル端子がチップ構造体（部品）の中央にあるが、例え
ば、リペア治具が、その中央部分で部品を吸着するよう
な対応を考慮した場合、部品中央を除く周囲にサーマル
端子を配した方が都合のよい場合もある。また、リペア
治具には、治具側の熱伝導媒体よりサーマル端子に熱を
加え、同時に、部品中央部分を吸着して吸い上げる機能
が備えられていて、部品と基板の半田接続部分に十分に
熱が伝わり、この部分の接続が分断できるような構成
が、作業の容易性から好ましい。

【００１５】

【発明の効果】本発明は、以上詳述したようになり、チ
ップ構造体の一面に設けた電気端子を、半田を介して、
基板側の端子に接続するチップ構造において、前記チッ
プ構造体は、耐熱性で非電導性の材料より構成され、前
記チップ構造体に、その表面において半田レジストによ
り前記電気端子と隔てられ、あるいは前記電気端子に対
して所要の距離を保っているサーマル端子を装備し、該
サーマル端子から前記電気端子に熱伝導することを特徴
とする。

【００１６】従って、リペアに際して、サーマル端子を
介して、基板に半田接続された電気端子に、半田溶融の
ための熱を伝達し、基板からチップ構造体を分離し、ま
た、新たに接続することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる第１の実施形態の模式的な斜視
図である。

【図２】同じく、第２の実施形態の模式的な斜視図であ
る。

【図３】同じく、第３の実施形態の模式的な斜視図であ
る。

【符号の説明】

１チップ構造体２電気端子３サーマル端子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】チップ構造体の一面に設けた電気端子
を、半田を介して、基板側の端子に接続するチップ構造
において、前記チップ構造体は、耐熱性で非電導性の材
料より構成され、前記チップ構造体に、その表面におい
て半田レジストにより前記電気端子と隔てられ、あるい
は、前記電気端子に対して所要の距離を保っているサー
マル端子を装備し、該サーマル端子から前記電気端子に
熱伝導することを特徴とする、チップ構造。
【請求項２】前記チップ構造体は、前記電気端子が設
けられた面と対向する面あるいは対向しない隣接面に前
記サーマル端子を備えた直方体の構造であって、前記電
気端子との所要の距離を保っていることを特徴とする、
請求項１に記載のチップ構造。
【請求項３】前記チップ構造体には、前記サーマル端
子の熱を前記電気端子に伝達する熱伝導媒体として、窒
化アルミ系のセラミックが用いられることを特徴とす
る、請求項１あるいは２に記載のチップ構造。
【請求項４】前記チップ構造体には、前記サーマル端
子の熱を前記電気端子に伝達する熱伝導媒体として、カ
ーボナノチューブを含むカーボングラファイトが用いら
れることを特徴とする、請求項１あるいは２に記載のチ
ップ構造。