JP2003046027A - 放熱型ｂｇａパッケージ及びその製造方法 - Google Patents
放熱型ｂｇａパッケージ及びその製造方法Info
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- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
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- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
- H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
Abstract
(57)【要約】
【課題】 放熱板とプラスチック回路基板との接合強度
を高めると同時に、接合面の水分吸着を抑えて半導体チ
ップの気密信頼性を損なわない放熱型ＢＧＡパッケージ
及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 中央部を切欠き空間１２とするプラスチ
ック回路基板１１の片面に金属製の放熱板１３を接合す
る放熱型ＢＧＡパッケージ１０において、プラスチック
回路基板１１と放熱板１３を締め付け部材１５で接合
し、しかもプラスチック回路基板１１と放熱板１３の少
なくとも接合面の端部が接着樹脂１６で覆われている。
を高めると同時に、接合面の水分吸着を抑えて半導体チ
ップの気密信頼性を損なわない放熱型ＢＧＡパッケージ
及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 中央部を切欠き空間１２とするプラスチ
ック回路基板１１の片面に金属製の放熱板１３を接合す
る放熱型ＢＧＡパッケージ１０において、プラスチック
回路基板１１と放熱板１３を締め付け部材１５で接合
し、しかもプラスチック回路基板１１と放熱板１３の少
なくとも接合面の端部が接着樹脂１６で覆われている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、放熱板をプラスチ
ック回路基板の片面に備え、中央にキャビティを有する
放熱型ＢＧＡパッケージ及びその製造方法に関する。
ック回路基板の片面に備え、中央にキャビティを有する
放熱型ＢＧＡパッケージ及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年の半導体チップの高集積化に伴い、
半導体用パッケージに対する高密度化、高速化、多端子
化等の要求は益々高まっており、その対応のためにＢＧ
Ａ（ボールグリッドアレイ）タイプのパッケージが多く
求められている。このＢＧＡパッケージは、下面に多数
の半田ボールからなる接続端子を配列した表面実装タイ
プのパッケージである。更に、このＢＧＡパッケージ
は、最近の高性能化に伴なう半導体チップの発熱量増大
の問題に対処するためにプラスチック回路基板に放熱板
を接着したキャビティダウンの放熱型ＢＧＡパッケージ
が開発されている。
半導体用パッケージに対する高密度化、高速化、多端子
化等の要求は益々高まっており、その対応のためにＢＧ
Ａ（ボールグリッドアレイ）タイプのパッケージが多く
求められている。このＢＧＡパッケージは、下面に多数
の半田ボールからなる接続端子を配列した表面実装タイ
プのパッケージである。更に、このＢＧＡパッケージ
は、最近の高性能化に伴なう半導体チップの発熱量増大
の問題に対処するためにプラスチック回路基板に放熱板
を接着したキャビティダウンの放熱型ＢＧＡパッケージ
が開発されている。
【０００３】図７に示すように、従来例の放熱型ＢＧＡ
パッケージ５０は、中央部に切欠き空間５２をもったプ
ラスチック回路基板５１に銅や銅合金等からなる放熱板
５３をプリプレグや接着剤等の接合材５４を介して加
熱、加圧して接着することで、キャビティ５５を形成し
ている。また、図８に示すように、他の従来例の放熱型
ＢＧＡパッケージ５０ａは、プラスチック回路基板５１
と放熱板５３との間に、更にプラスチック回路基板５１
と平面視して実質的に同等の寸法の銅や銅合金等からな
る銅板５６を設けている。プラスチック回路基板５１と
銅板５６との間、及び銅板５６と放熱板５３との間は、
プリプレグや接着剤等の接合材５４を介して加熱、加圧
して接着する。そして、図示しないが、これらの放熱型
ＢＧＡパッケージは、キャビティ部に半導体チップをダ
イボンドし、半導体チップとプラスチック回路基板間を
ボンディングワイヤでワイヤボンドし、半導体チップを
封止樹脂で封止し、プラスチック回路基板の表面に半田
ボールを取付けて、半導体デバイスとして使用される。
なお、放熱板のプリプレグ等の接合材との接合面には接
着強度を高めるために、黒化処理と呼ばれる酸化処理法
等で粗化処理し、アンカー効果によって機械的な接着強
度を高めるようにしている。
パッケージ５０は、中央部に切欠き空間５２をもったプ
ラスチック回路基板５１に銅や銅合金等からなる放熱板
５３をプリプレグや接着剤等の接合材５４を介して加
熱、加圧して接着することで、キャビティ５５を形成し
ている。また、図８に示すように、他の従来例の放熱型
ＢＧＡパッケージ５０ａは、プラスチック回路基板５１
と放熱板５３との間に、更にプラスチック回路基板５１
と平面視して実質的に同等の寸法の銅や銅合金等からな
る銅板５６を設けている。プラスチック回路基板５１と
銅板５６との間、及び銅板５６と放熱板５３との間は、
プリプレグや接着剤等の接合材５４を介して加熱、加圧
して接着する。そして、図示しないが、これらの放熱型
ＢＧＡパッケージは、キャビティ部に半導体チップをダ
イボンドし、半導体チップとプラスチック回路基板間を
ボンディングワイヤでワイヤボンドし、半導体チップを
封止樹脂で封止し、プラスチック回路基板の表面に半田
ボールを取付けて、半導体デバイスとして使用される。
なお、放熱板のプリプレグ等の接合材との接合面には接
着強度を高めるために、黒化処理と呼ばれる酸化処理法
等で粗化処理し、アンカー効果によって機械的な接着強
度を高めるようにしている。
【０００４】しかしながら、これらの放熱型ＢＧＡパッ
ケージは、接合材の部分に閉じ込められる空隙や接合材
の厚みばらつきにより、接着強度の低下が生じるおそれ
がある。また、接合材を加熱、加圧して接合するので、
キャビティ部に接合材が流れ出すことがあり、歩留の低
下をきたしている。更には、接着強度を高めるために黒
化処理を行う必要があり、工程を複雑化させている。そ
こで、プラスチック回路基板と放熱板との間をリベット
又はねじ（ナットを含む）を用いて機械的に接合して放
熱型ＢＧＡパッケージを製造することが進められてい
る。
ケージは、接合材の部分に閉じ込められる空隙や接合材
の厚みばらつきにより、接着強度の低下が生じるおそれ
がある。また、接合材を加熱、加圧して接合するので、
キャビティ部に接合材が流れ出すことがあり、歩留の低
下をきたしている。更には、接着強度を高めるために黒
化処理を行う必要があり、工程を複雑化させている。そ
こで、プラスチック回路基板と放熱板との間をリベット
又はねじ（ナットを含む）を用いて機械的に接合して放
熱型ＢＧＡパッケージを製造することが進められてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たような従来の放熱型ＢＧＡパッケージ及びその製造方
法には、未だ解決すべき次のような問題がある。 （１）プラスチック回路基板と放熱板との間を締め付け
部材を用いて機械的に接合する形態では、接合強度は向
上するものの、プラスチック回路基板と放熱板との接合
面に隙間が生じ、この隙間に水分が吸着する。キャビテ
ィ内に実装された半導体チップはポッティング樹脂やモ
ールド樹脂で上面から固められ、保護されるとしても、
半導体チップを覆うポッティング樹脂やモールド樹脂の
厚みは、プラスチック回路基板と放熱板との接合面あた
りで最も薄くなるので、接合面からの水分の影響を受け
やすくなり、過酷な環境下に晒される場合の気密信頼性
を低下させている。 （２）キャビティ内に実装された半導体チップを気密封
止するためのポッティング樹脂やモールド樹脂がプラス
チック回路基板と放熱板との接合面の隙間に流れ込み全
体の樹脂厚みが薄くなり、気密信頼性を低下させてい
る。
たような従来の放熱型ＢＧＡパッケージ及びその製造方
法には、未だ解決すべき次のような問題がある。 （１）プラスチック回路基板と放熱板との間を締め付け
部材を用いて機械的に接合する形態では、接合強度は向
上するものの、プラスチック回路基板と放熱板との接合
面に隙間が生じ、この隙間に水分が吸着する。キャビテ
ィ内に実装された半導体チップはポッティング樹脂やモ
ールド樹脂で上面から固められ、保護されるとしても、
半導体チップを覆うポッティング樹脂やモールド樹脂の
厚みは、プラスチック回路基板と放熱板との接合面あた
りで最も薄くなるので、接合面からの水分の影響を受け
やすくなり、過酷な環境下に晒される場合の気密信頼性
を低下させている。 （２）キャビティ内に実装された半導体チップを気密封
止するためのポッティング樹脂やモールド樹脂がプラス
チック回路基板と放熱板との接合面の隙間に流れ込み全
体の樹脂厚みが薄くなり、気密信頼性を低下させてい
る。
【０００６】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、放熱板とプラスチック回路基板との接
合強度を高めると同時に、接合面の水分吸着を抑えて半
導体チップの気密信頼性を損なわない放熱型ＢＧＡパッ
ケージ及びその製造方法を提供することを目的とする。
たものであって、放熱板とプラスチック回路基板との接
合強度を高めると同時に、接合面の水分吸着を抑えて半
導体チップの気密信頼性を損なわない放熱型ＢＧＡパッ
ケージ及びその製造方法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】前記目的に沿う本発明に
係る放熱型ＢＧＡパッケージは、中央部に切欠き空間を
有するプラスチック回路基板の片面に金属製の放熱板を
接合する放熱型ＢＧＡパッケージにおいて、プラスチッ
ク回路基板と放熱板を締め付け部材で接合し、しかもプ
ラスチック回路基板と放熱板の少なくとも接合面の端部
が接着樹脂で覆われている。これにより、プラスチック
回路基板と放熱板は機械的に接合されて接合強度が向上
し、プラスチック回路基板と放熱板の接合面に水分の吸
着が発生しないので、半導体チップの気密信頼性を高め
ることができる。また、半導体チップを気密封止するた
めのポッティング樹脂やモールド樹脂のプラスチック回
路基板と放熱板との接合面への流れ込みを防止すること
ができ、半導体チップの気密信頼性の低下を防止するこ
とができる。
係る放熱型ＢＧＡパッケージは、中央部に切欠き空間を
有するプラスチック回路基板の片面に金属製の放熱板を
接合する放熱型ＢＧＡパッケージにおいて、プラスチッ
ク回路基板と放熱板を締め付け部材で接合し、しかもプ
ラスチック回路基板と放熱板の少なくとも接合面の端部
が接着樹脂で覆われている。これにより、プラスチック
回路基板と放熱板は機械的に接合されて接合強度が向上
し、プラスチック回路基板と放熱板の接合面に水分の吸
着が発生しないので、半導体チップの気密信頼性を高め
ることができる。また、半導体チップを気密封止するた
めのポッティング樹脂やモールド樹脂のプラスチック回
路基板と放熱板との接合面への流れ込みを防止すること
ができ、半導体チップの気密信頼性の低下を防止するこ
とができる。
【０００８】ここで、本発明に係る放熱型ＢＧＡパッケ
ージにおいて、締め付け部材はかしめ部材、リベット、
ねじのいずれか１又はこれらの組み合わせからなるのが
よい。これにより、プラスチック回路基板と放熱板を強
固に接合することができる。
ージにおいて、締め付け部材はかしめ部材、リベット、
ねじのいずれか１又はこれらの組み合わせからなるのが
よい。これにより、プラスチック回路基板と放熱板を強
固に接合することができる。
【０００９】本発明に係る放熱型ＢＧＡパッケージの製
造方法は、中央部に切欠き空間を有するプラスチック回
路基板の片面に金属製の放熱板を接合する放熱型ＢＧＡ
パッケージの製造方法において、プラスチック回路基板
と放熱板を締め付け部材で接合する工程と、プラスチッ
ク回路基板と放熱板の接合面の端部に接着樹脂を注入
し、少なくとも接合面の端部に接着樹脂を充填硬化させ
る工程を有する。これにより、プラスチック回路基板と
放熱板は機械的に接合できるので、接合強度を向上する
ことができ、またプラスチック回路基板と放熱板の接合
面の水分吸着を防止でき、半導体チップの気密信頼性を
高める放熱型ＢＧＡパッケージが得られる。更に、半導
体チップを気密封止するためのポッティング樹脂やモー
ルド樹脂のプラスチック回路基板と放熱板との接合面へ
の流れ込みを防止できるので、半導体チップの気密信頼
性の低下を防止した放熱型ＢＧＡパッケージが得られ
る。
造方法は、中央部に切欠き空間を有するプラスチック回
路基板の片面に金属製の放熱板を接合する放熱型ＢＧＡ
パッケージの製造方法において、プラスチック回路基板
と放熱板を締め付け部材で接合する工程と、プラスチッ
ク回路基板と放熱板の接合面の端部に接着樹脂を注入
し、少なくとも接合面の端部に接着樹脂を充填硬化させ
る工程を有する。これにより、プラスチック回路基板と
放熱板は機械的に接合できるので、接合強度を向上する
ことができ、またプラスチック回路基板と放熱板の接合
面の水分吸着を防止でき、半導体チップの気密信頼性を
高める放熱型ＢＧＡパッケージが得られる。更に、半導
体チップを気密封止するためのポッティング樹脂やモー
ルド樹脂のプラスチック回路基板と放熱板との接合面へ
の流れ込みを防止できるので、半導体チップの気密信頼
性の低下を防止した放熱型ＢＧＡパッケージが得られ
る。
【００１０】ここで、本発明に係る放熱型ＢＧＡパッケ
ージの製造方法において、締め付け部材にかしめ部材、
リベット、ねじのいずれか１又はこれらの組み合わせを
用いて接合してもよい。これにより、プラスチック回路
基板と放熱板を強固に接合した放熱型ＢＧＡパッケージ
が得られる。
ージの製造方法において、締め付け部材にかしめ部材、
リベット、ねじのいずれか１又はこれらの組み合わせを
用いて接合してもよい。これにより、プラスチック回路
基板と放熱板を強固に接合した放熱型ＢＧＡパッケージ
が得られる。
【００１１】
【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。ここに、図１（Ａ）、（Ｂ）はそれ
ぞれ本発明の一実施の形態に係る放熱型ＢＧＡパッケー
ジの正断面図、平面図、図２（Ａ）、（Ｂ）は同放熱型
ＢＧＡパッケージの変形例に係る締め付け部材を説明す
る正断面図、平面図、図３は同放熱型ＢＧＡパッケージ
の他の変形例に係る締め付け部材を説明する正断面図、
図４（Ａ）、（Ｂ）は同放熱型ＢＧＡパッケージの他の
変形例に係る締め付け部材を説明する正断面図、平面
図、図５は本発明の一実施の形態に係る放熱型ＢＧＡパ
ッケージへの半導体チップの実装形態の説明図、図６は
本発明の他の実施の形態に係る放熱型ＢＧＡパッケージ
の正断面図である。
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。ここに、図１（Ａ）、（Ｂ）はそれ
ぞれ本発明の一実施の形態に係る放熱型ＢＧＡパッケー
ジの正断面図、平面図、図２（Ａ）、（Ｂ）は同放熱型
ＢＧＡパッケージの変形例に係る締め付け部材を説明す
る正断面図、平面図、図３は同放熱型ＢＧＡパッケージ
の他の変形例に係る締め付け部材を説明する正断面図、
図４（Ａ）、（Ｂ）は同放熱型ＢＧＡパッケージの他の
変形例に係る締め付け部材を説明する正断面図、平面
図、図５は本発明の一実施の形態に係る放熱型ＢＧＡパ
ッケージへの半導体チップの実装形態の説明図、図６は
本発明の他の実施の形態に係る放熱型ＢＧＡパッケージ
の正断面図である。
【００１２】図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、本発明
の一実施の形態に係る放熱型ＢＧＡパッケージ１０は、
片面に金属製の放熱板１３が接合され、中央部に切欠き
空間１２を有するプラスチック回路基板１１と、切欠き
空間１２と放熱板１３の露出面によって形成されたキャ
ビティ１４を有している。プラスチック回路基板１１と
放熱板１３とは、締め付け部材の一例である複数本（本
実施の形態では４本）のリベット１５が上下からプレス
されて強固に接合されており、しかもプラスチック回路
基板１１と放熱板１３との接合面には、少なくともキャ
ビティ１４側及び外周側の接合面の端部が接着樹脂１６
で覆われている。
の一実施の形態に係る放熱型ＢＧＡパッケージ１０は、
片面に金属製の放熱板１３が接合され、中央部に切欠き
空間１２を有するプラスチック回路基板１１と、切欠き
空間１２と放熱板１３の露出面によって形成されたキャ
ビティ１４を有している。プラスチック回路基板１１と
放熱板１３とは、締め付け部材の一例である複数本（本
実施の形態では４本）のリベット１５が上下からプレス
されて強固に接合されており、しかもプラスチック回路
基板１１と放熱板１３との接合面には、少なくともキャ
ビティ１４側及び外周側の接合面の端部が接着樹脂１６
で覆われている。
【００１３】本実施の形態の放熱型ＢＧＡパッケージ１
０は、締め付け部材としてリベット１５を使用している
が、例えば、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、締め付
け部材として、放熱板１３の縁部に複数、例えば８個の
かしめ部材１７を設け、このかしめ部材１７が折り曲げ
られることでプラスチック回路基板１１と放熱板１３を
接合することもできる。この場合もプラスチック回路基
板１１と放熱板１３との接合面には、少なくともキャビ
ティ１４側及び外周側の接合面の端部が接着樹脂１６で
覆われている。
０は、締め付け部材としてリベット１５を使用している
が、例えば、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、締め付
け部材として、放熱板１３の縁部に複数、例えば８個の
かしめ部材１７を設け、このかしめ部材１７が折り曲げ
られることでプラスチック回路基板１１と放熱板１３を
接合することもできる。この場合もプラスチック回路基
板１１と放熱板１３との接合面には、少なくともキャビ
ティ１４側及び外周側の接合面の端部が接着樹脂１６で
覆われている。
【００１４】また、例えば、図３に示すように、締め付
け部材として複数本、例えば４本のねじ１８とナット１
９を用いて締め付けて強固に接合し、しかもプラスチッ
ク回路基板１１と放熱板１３との接合面には、少なくと
もキャビティ１４側及び外周側の接合面の端部が接着樹
脂１６で覆われている。
け部材として複数本、例えば４本のねじ１８とナット１
９を用いて締め付けて強固に接合し、しかもプラスチッ
ク回路基板１１と放熱板１３との接合面には、少なくと
もキャビティ１４側及び外周側の接合面の端部が接着樹
脂１６で覆われている。
【００１５】更に、例えば、図４（Ａ）、（Ｂ）に示す
ように、締め付け部材にかしめ部材１７とリベット１５
の両方を用いて締め付けて強固に接合し、しかもプラス
チック回路基板１１と放熱板１３との接合面には、少な
くともキャビティ１４側及び外周側の接合面の端部を接
着樹脂１６で覆ってもよい。なお、締め付け部材の複数
の組み合わせの選択は、制限されるものでない。また、
締め付け部材の取付け位置、数量についても特に制限さ
れるものではない。
ように、締め付け部材にかしめ部材１７とリベット１５
の両方を用いて締め付けて強固に接合し、しかもプラス
チック回路基板１１と放熱板１３との接合面には、少な
くともキャビティ１４側及び外周側の接合面の端部を接
着樹脂１６で覆ってもよい。なお、締め付け部材の複数
の組み合わせの選択は、制限されるものでない。また、
締め付け部材の取付け位置、数量についても特に制限さ
れるものではない。
【００１６】図５に示すように、本実施の形態の放熱型
ＢＧＡパッケージ１０には、キャビティ１４に半導体チ
ップ２０が搭載され、半導体チップ２０とプラスチック
回路基板１１とをボンディングワイヤ２１で接続し、半
導体チップ２０を封止樹脂２２で封止し、更にプラスチ
ック回路基板１１の表面に半田ボール２３が取付けられ
て、半導体デバイス３０として使用される。
ＢＧＡパッケージ１０には、キャビティ１４に半導体チ
ップ２０が搭載され、半導体チップ２０とプラスチック
回路基板１１とをボンディングワイヤ２１で接続し、半
導体チップ２０を封止樹脂２２で封止し、更にプラスチ
ック回路基板１１の表面に半田ボール２３が取付けられ
て、半導体デバイス３０として使用される。
【００１７】次に、本発明の一実施の形態に係る放熱型
ＢＧＡパッケージの製造方法について説明する。例え
ば、ＢＴ樹脂（ビスマレイミドトリアジンを主成分にし
た樹脂）やエポキシ樹脂等の高耐熱性、誘電特性、絶縁
特性、加工性に優れた樹脂を基材とし、銅箔、銅メッキ
等からフォトリソグラフィ法やエッチング等で形成した
導体配線の回路パターンを備える単層又は多層からなる
プラスチック回路基板１１の中央部に打ち抜き加工やル
ーター加工等により切欠き空間１２を形成する。
ＢＧＡパッケージの製造方法について説明する。例え
ば、ＢＴ樹脂（ビスマレイミドトリアジンを主成分にし
た樹脂）やエポキシ樹脂等の高耐熱性、誘電特性、絶縁
特性、加工性に優れた樹脂を基材とし、銅箔、銅メッキ
等からフォトリソグラフィ法やエッチング等で形成した
導体配線の回路パターンを備える単層又は多層からなる
プラスチック回路基板１１の中央部に打ち抜き加工やル
ーター加工等により切欠き空間１２を形成する。
【００１８】放熱板１３は、例えば、銅板、銅合金板等
の放熱特性に優れた金属板により形成し、プラスチック
回路基板１１と接合する面の反対面に、Ｎｉメッキ等に
より酸化防止処置（耐酸化性処理）を施こす。一方、プ
ラスチック回路基板１１と接合する面は、キャビティ１
４の底部の面を半導体チップ２０を接合するのに用いら
れるＡｇペーストや、封止樹脂２２との密着性をよくす
るために黒化処理等の化学処理による酸化銅層化を施す
のがよい。
の放熱特性に優れた金属板により形成し、プラスチック
回路基板１１と接合する面の反対面に、Ｎｉメッキ等に
より酸化防止処置（耐酸化性処理）を施こす。一方、プ
ラスチック回路基板１１と接合する面は、キャビティ１
４の底部の面を半導体チップ２０を接合するのに用いら
れるＡｇペーストや、封止樹脂２２との密着性をよくす
るために黒化処理等の化学処理による酸化銅層化を施す
のがよい。
【００１９】次に、プラスチック回路基板１１と放熱板
１３の所定の位置にドリル孔（リベット挿入用孔）を穿
孔する。プラスチック回路基板１１と放熱板１３を重ね
合わせて整合したドリル孔にアルミニウム合金製等のリ
ベット１５を挿入し、リベット１５の両端面をプレス加
工することでリベット締めを行い、プラスチック回路基
板１１と放熱板１３を接合する。プラスチック回路基板
１１と放熱板１３を機械的に接合するので、接合強度を
向上させることができる。なお、リベット１５は、予め
一方端に鍔を備えたピンを用いてドリル孔に挿入し、片
端面のみをプレス加工してリベット締めを行なってもよ
い。
１３の所定の位置にドリル孔（リベット挿入用孔）を穿
孔する。プラスチック回路基板１１と放熱板１３を重ね
合わせて整合したドリル孔にアルミニウム合金製等のリ
ベット１５を挿入し、リベット１５の両端面をプレス加
工することでリベット締めを行い、プラスチック回路基
板１１と放熱板１３を接合する。プラスチック回路基板
１１と放熱板１３を機械的に接合するので、接合強度を
向上させることができる。なお、リベット１５は、予め
一方端に鍔を備えたピンを用いてドリル孔に挿入し、片
端面のみをプレス加工してリベット締めを行なってもよ
い。
【００２０】次に、プラスチック回路基板１１と放熱板
１３の接合面のキャビティ１４側及び外周側のそれぞれ
の端部にディスペンサー等を用いてノズルの先端を移動
させながら、あるいはノズル側を固定させ、プラスチッ
ク回路基板１１と放熱板１３の接合面側を移動させて、
エポキシ樹脂等の接着樹脂１６を注入する。そして、少
なくとも接合面の端部を接着樹脂１６で充填し、接着樹
脂１６で接合面の端部に隙間を無くして接着樹脂１６を
固着する。これにより、プラスチック回路基板１１と放
熱板１３の接合面はキャビティ１４側及び外周側で樹脂
封止されるので、接合面の水分吸着を防止することがで
きる。
１３の接合面のキャビティ１４側及び外周側のそれぞれ
の端部にディスペンサー等を用いてノズルの先端を移動
させながら、あるいはノズル側を固定させ、プラスチッ
ク回路基板１１と放熱板１３の接合面側を移動させて、
エポキシ樹脂等の接着樹脂１６を注入する。そして、少
なくとも接合面の端部を接着樹脂１６で充填し、接着樹
脂１６で接合面の端部に隙間を無くして接着樹脂１６を
固着する。これにより、プラスチック回路基板１１と放
熱板１３の接合面はキャビティ１４側及び外周側で樹脂
封止されるので、接合面の水分吸着を防止することがで
きる。
【００２１】本実施の形態に係る放熱型ＢＧＡパッケー
ジの製造方法においては、リベット１５によりプラスチ
ック回路基板１１と放熱板１３とを接合したが、締め付
け部材として、かしめ部材１７を用いる場合には、予め
放熱板１３の外周部の所定の位置に、平面視して外側に
飛び出るように形成したかしめ部材１７をプラスチック
回路基板１１の側面を経由させて上面側に折り曲げるこ
とでプラスチック回路基板１１と放熱板１３を接合す
る。この場合には、リベット１５で接合する場合のよう
なプラスチック回路基板１１と放熱板１３の所定の位置
にドリル孔を穿孔する必要はない。
ジの製造方法においては、リベット１５によりプラスチ
ック回路基板１１と放熱板１３とを接合したが、締め付
け部材として、かしめ部材１７を用いる場合には、予め
放熱板１３の外周部の所定の位置に、平面視して外側に
飛び出るように形成したかしめ部材１７をプラスチック
回路基板１１の側面を経由させて上面側に折り曲げるこ
とでプラスチック回路基板１１と放熱板１３を接合す
る。この場合には、リベット１５で接合する場合のよう
なプラスチック回路基板１１と放熱板１３の所定の位置
にドリル孔を穿孔する必要はない。
【００２２】また、プラスチック回路基板１１と放熱板
１３との接合に締め付け部材としてねじ１８を用いる場
合では、リベット１５の場合と同様にプラスチック回路
基板１１と放熱板１３の所定の位置にドリル孔（ねじ挿
入用孔）を穿孔し、プラスチック回路基板１１と放熱板
１３を重ね合わせて整合したドリル孔にねじ１８を挿入
し、ナット１９を用いて締め付けて接合する。更に、プ
ラスチック回路基板１１と放熱板１３とを接合する締め
付け部材として、かしめ部材１７、リベット１５、ねじ
１８を複数併用することもできる。
１３との接合に締め付け部材としてねじ１８を用いる場
合では、リベット１５の場合と同様にプラスチック回路
基板１１と放熱板１３の所定の位置にドリル孔（ねじ挿
入用孔）を穿孔し、プラスチック回路基板１１と放熱板
１３を重ね合わせて整合したドリル孔にねじ１８を挿入
し、ナット１９を用いて締め付けて接合する。更に、プ
ラスチック回路基板１１と放熱板１３とを接合する締め
付け部材として、かしめ部材１７、リベット１５、ねじ
１８を複数併用することもできる。
【００２３】次に、図６を参照して、本発明の他の実施
の形態に係る放熱型ＢＧＡパッケージ１０ａについてそ
の製造方法と共に説明する。放熱型ＢＧＡパッケージ１
０ａにおいては、２枚の金属板２４、２５からなる放熱
板２６を用いる。放熱板２６は、四角形に切断又は、打
ち抜かれた平板状の金属板２４と、中央部に切欠き空間
２７が打ち抜き形成された平板状の金属板２５とから構
成され、中央に切欠き空間１２を有するプラスチック回
路基板１１と２枚の金属板２４、２５とを重ね合わせて
締め付け部材の一例であるリベット１５ａを用いて接合
する。なお、締め付け部材としては、かしめ部材、リベ
ット、ねじのいずれか１又はこれらの組み合わせを使用
することができる。締め付け部材にかしめ部材が用いら
れる場合には、予め放熱板２６を構成する金属板２４の
外周部の所定の位置に、平面視して外側に飛び出るよう
に形成したかしめ部材を金属板２５及びプラスチック回
路基板１１の側面を経由させてプラスチック回路基板１
１の上面側に折り曲げることで形成する。
の形態に係る放熱型ＢＧＡパッケージ１０ａについてそ
の製造方法と共に説明する。放熱型ＢＧＡパッケージ１
０ａにおいては、２枚の金属板２４、２５からなる放熱
板２６を用いる。放熱板２６は、四角形に切断又は、打
ち抜かれた平板状の金属板２４と、中央部に切欠き空間
２７が打ち抜き形成された平板状の金属板２５とから構
成され、中央に切欠き空間１２を有するプラスチック回
路基板１１と２枚の金属板２４、２５とを重ね合わせて
締め付け部材の一例であるリベット１５ａを用いて接合
する。なお、締め付け部材としては、かしめ部材、リベ
ット、ねじのいずれか１又はこれらの組み合わせを使用
することができる。締め付け部材にかしめ部材が用いら
れる場合には、予め放熱板２６を構成する金属板２４の
外周部の所定の位置に、平面視して外側に飛び出るよう
に形成したかしめ部材を金属板２５及びプラスチック回
路基板１１の側面を経由させてプラスチック回路基板１
１の上面側に折り曲げることで形成する。
【００２４】次に、プラスチック回路基板１１と金属板
２４、及び金属板２４と金属板２５のそれぞれの接合面
のキャビティ２８側及び外周側のそれぞれの端部にディ
スペンサー等を用いてノズルの先端を移動させながら、
あるいはノズル側を固定させ、プラスチック回路基板１
１と２枚の金属板２４、２５の接合面側を移動させて、
エポキシ樹脂等の接着樹脂２９を注入する。そして、少
なくとも接合面の端部を接着樹脂２９で充填し、接着樹
脂２９で接合面の端部に隙間を無くして、接着樹脂２９
を固着させる。
２４、及び金属板２４と金属板２５のそれぞれの接合面
のキャビティ２８側及び外周側のそれぞれの端部にディ
スペンサー等を用いてノズルの先端を移動させながら、
あるいはノズル側を固定させ、プラスチック回路基板１
１と２枚の金属板２４、２５の接合面側を移動させて、
エポキシ樹脂等の接着樹脂２９を注入する。そして、少
なくとも接合面の端部を接着樹脂２９で充填し、接着樹
脂２９で接合面の端部に隙間を無くして、接着樹脂２９
を固着させる。
【００２５】なお、その他の工程は、前記実施の形態の
放熱型ＢＧＡパッケージ１０の製造方法と実質的に同じ
である。また、放熱板２６は２枚の金属板２４、２５を
積層して形成したが、３枚以上の金属板を用いて形成し
てもよい。また、前記実施の形態においては、プラスチ
ック回路基板１１は、ＢＧＡ型の基板であったが、ピン
型等であってもよく、特に限定されるものではない。更
に、放熱板、リベット、かしめ部材、ねじ、ナット、及
び接着樹脂の材質は、それぞれ特に限定されるものでは
ない。
放熱型ＢＧＡパッケージ１０の製造方法と実質的に同じ
である。また、放熱板２６は２枚の金属板２４、２５を
積層して形成したが、３枚以上の金属板を用いて形成し
てもよい。また、前記実施の形態においては、プラスチ
ック回路基板１１は、ＢＧＡ型の基板であったが、ピン
型等であってもよく、特に限定されるものではない。更
に、放熱板、リベット、かしめ部材、ねじ、ナット、及
び接着樹脂の材質は、それぞれ特に限定されるものでは
ない。
【００２６】
【発明の効果】請求項１及び２記載の放熱型ＢＧＡパッ
ケージにおいては、プラスチック回路基板と放熱板を締
め付け部材で接合し、しかもプラスチック回路基板と放
熱板の少なくとも接合面の端部が接着樹脂で覆われてい
るので、プラスチック回路基板と放熱板の接合強度が向
上し、接合面に水分の吸着の発生がなく、半導体チップ
の気密信頼性を高めることができる。また、半導体チッ
プを気密封止するためのポッティング樹脂やモールド樹
脂の接合面への流れ込みを防止することができ、半導体
チップの気密信頼性の低下を防止することができる。
ケージにおいては、プラスチック回路基板と放熱板を締
め付け部材で接合し、しかもプラスチック回路基板と放
熱板の少なくとも接合面の端部が接着樹脂で覆われてい
るので、プラスチック回路基板と放熱板の接合強度が向
上し、接合面に水分の吸着の発生がなく、半導体チップ
の気密信頼性を高めることができる。また、半導体チッ
プを気密封止するためのポッティング樹脂やモールド樹
脂の接合面への流れ込みを防止することができ、半導体
チップの気密信頼性の低下を防止することができる。
【００２７】特に、請求項２記載の放熱型ＢＧＡパッケ
ージにおいては、締め付け部材はかしめ部材、リベッ
ト、ねじのいずれか１又はこれらの組み合わせからなる
ので、プラスチック回路基板と放熱板を強固に接合する
ことができる。
ージにおいては、締め付け部材はかしめ部材、リベッ
ト、ねじのいずれか１又はこれらの組み合わせからなる
ので、プラスチック回路基板と放熱板を強固に接合する
ことができる。
【００２８】請求項３及び４記載の放熱型ＢＧＡパッケ
ージの製造方法においては、プラスチック回路基板と放
熱板を締め付け部材で接合する工程と、プラスチック回
路基板と放熱板の接合面の端部に接着樹脂を注入し、少
なくとも接合面の端部に接着樹脂を充填硬化させる工程
を有するので、プラスチック回路基板と放熱板の接合強
度を向上することができ、また接合面の水分吸着を防止
でき、半導体チップの気密信頼性を高める放熱型ＢＧＡ
パッケージが得られる。更に、半導体チップを気密封止
するためのポッティング樹脂やモールド樹脂の接合面へ
の流れ込みを防止でき、半導体チップの気密信頼性の低
下を防止した放熱型ＢＧＡパッケージが得られる。
ージの製造方法においては、プラスチック回路基板と放
熱板を締め付け部材で接合する工程と、プラスチック回
路基板と放熱板の接合面の端部に接着樹脂を注入し、少
なくとも接合面の端部に接着樹脂を充填硬化させる工程
を有するので、プラスチック回路基板と放熱板の接合強
度を向上することができ、また接合面の水分吸着を防止
でき、半導体チップの気密信頼性を高める放熱型ＢＧＡ
パッケージが得られる。更に、半導体チップを気密封止
するためのポッティング樹脂やモールド樹脂の接合面へ
の流れ込みを防止でき、半導体チップの気密信頼性の低
下を防止した放熱型ＢＧＡパッケージが得られる。
【００２９】特に、請求項４記載の放熱型ＢＧＡパッケ
ージの製造方法においては、締め付け部材にかしめ部
材、リベット、ねじのいずれか１又はこれらの組み合わ
せを用いて接合するので、プラスチック回路基板と放熱
板を強固に接合した放熱型ＢＧＡパッケージが得られ
る。
ージの製造方法においては、締め付け部材にかしめ部
材、リベット、ねじのいずれか１又はこれらの組み合わ
せを用いて接合するので、プラスチック回路基板と放熱
板を強固に接合した放熱型ＢＧＡパッケージが得られ
る。
【図１】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ本発明の一実施の形
態に係る放熱型ＢＧＡパッケージの正断面図、平面図で
ある。
態に係る放熱型ＢＧＡパッケージの正断面図、平面図で
ある。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）は同放熱型ＢＧＡパッケージの
変形例に係る締め付け部材を説明する正断面図、平面図
である。
変形例に係る締め付け部材を説明する正断面図、平面図
である。
【図３】同放熱型ＢＧＡパッケージの他の変形例に係る
締め付け部材を説明する正断面図である。
締め付け部材を説明する正断面図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）は同放熱型ＢＧＡパッケージの
他の変形例に係る締め付け部材を説明する正断面図、平
面図である。
他の変形例に係る締め付け部材を説明する正断面図、平
面図である。
【図５】本発明の一実施の形態に係る放熱型ＢＧＡパッ
ケージへの半導体チップの実装形態の説明図である。
ケージへの半導体チップの実装形態の説明図である。
【図６】本発明の他の実施の形態に係る放熱型ＢＧＡパ
ッケージの正断面図である。
ッケージの正断面図である。
【図７】従来例の放熱型ＢＧＡパッケージを説明するた
めの正断面図である。
めの正断面図である。
【図８】他の従来例の放熱型ＢＧＡパッケージを説明す
るための正断面図である。
るための正断面図である。
１０、１０ａ：放熱型ＢＧＡパッケージ、１１：プラス
チック回路基板、１２：切欠き空間、１３：放熱板、１
４：キャビティ、１５、１５ａ：リベット、１６：接着
樹脂、１７：かしめ部材、１８：ねじ、１９：ナット、
２０：半導体チップ、２１：ボンディングワイヤ、２
２：封止樹脂、２３：半田ボール、２４、２５：金属
板、２６：放熱板、２７：切欠き空間、２８：キャビテ
ィ、２９：接着樹脂、３０：半導体デバイス
チック回路基板、１２：切欠き空間、１３：放熱板、１
４：キャビティ、１５、１５ａ：リベット、１６：接着
樹脂、１７：かしめ部材、１８：ねじ、１９：ナット、
２０：半導体チップ、２１：ボンディングワイヤ、２
２：封止樹脂、２３：半田ボール、２４、２５：金属
板、２６：放熱板、２７：切欠き空間、２８：キャビテ
ィ、２９：接着樹脂、３０：半導体デバイス
Claims (4)
- 【請求項１】 中央部に切欠き空間を有するプラスチッ
ク回路基板の片面に金属製の放熱板を接合する放熱型Ｂ
ＧＡパッケージにおいて、前記プラスチック回路基板と
前記放熱板を締め付け部材で接合し、しかも前記プラス
チック回路基板と前記放熱板の少なくとも接合面の端部
が接着樹脂で覆われていることを特徴とする放熱型ＢＧ
Ａパッケージ。 - 【請求項２】 請求項１記載の放熱型ＢＧＡパッケージ
において、前記締め付け部材はかしめ部材、リベット、
ねじのいずれか１又はこれらの組み合わせからなること
を特徴とする放熱型ＢＧＡパッケージ。 - 【請求項３】 中央部に切欠き空間を有するプラスチッ
ク回路基板の片面に金属製の放熱板を接合する放熱型Ｂ
ＧＡパッケージの製造方法において、前記プラスチック
回路基板と前記放熱板を締め付け部材で接合する工程
と、前記プラスチック回路基板と前記放熱板の接合面の
端部に接着樹脂を注入し、少なくとも該接合面の端部に
前記接着樹脂を充填硬化させる工程を有することを特徴
とする放熱型ＢＧＡパッケージの製造方法。 - 【請求項４】 請求項３記載の放熱型ＢＧＡパッケージ
の製造方法において、前記締め付け部材にかしめ部材、
リベット、ねじのいずれか１又はこれらの組み合わせを
用いて接合することを特徴とする放熱型ＢＧＡパッケー
ジの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001227310A JP2003046027A (ja) | 2001-07-27 | 2001-07-27 | 放熱型ｂｇａパッケージ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001227310A JP2003046027A (ja) | 2001-07-27 | 2001-07-27 | 放熱型ｂｇａパッケージ及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003046027A true JP2003046027A (ja) | 2003-02-14 |
Family
ID=19059993
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001227310A Pending JP2003046027A (ja) | 2001-07-27 | 2001-07-27 | 放熱型ｂｇａパッケージ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003046027A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7580264B2 (en) | 2005-01-14 | 2009-08-25 | Funai Electric Co., Ltd. | Power supply and fixing structure of heatsink and circuit board applicable to the same |
| US7796392B2 (en) * | 2007-02-28 | 2010-09-14 | OSRAM Gesellschaft mit berschränkter Haftung | Electronic construction unit and electrical circuit carrier |
| US7923826B2 (en) | 2008-06-12 | 2011-04-12 | Renesas Electronics Corporation | Semiconductor device mounted on heat sink having protruded periphery |
| JP2020167217A (ja) * | 2019-03-28 | 2020-10-08 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 配線基板および、その製造方法 |
| JP2021040059A (ja) * | 2019-09-04 | 2021-03-11 | 日産自動車株式会社 | 半導体装置 |
-
2001
- 2001-07-27 JP JP2001227310A patent/JP2003046027A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7580264B2 (en) | 2005-01-14 | 2009-08-25 | Funai Electric Co., Ltd. | Power supply and fixing structure of heatsink and circuit board applicable to the same |
| US7796392B2 (en) * | 2007-02-28 | 2010-09-14 | OSRAM Gesellschaft mit berschränkter Haftung | Electronic construction unit and electrical circuit carrier |
| US7923826B2 (en) | 2008-06-12 | 2011-04-12 | Renesas Electronics Corporation | Semiconductor device mounted on heat sink having protruded periphery |
| US8232634B2 (en) | 2008-06-12 | 2012-07-31 | Renesas Electronics Corporation | Semiconductor device having a pin mounted heat sink |
| JP2020167217A (ja) * | 2019-03-28 | 2020-10-08 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 配線基板および、その製造方法 |
| JP7386435B2 (ja) | 2019-03-28 | 2023-11-27 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 配線基板および、その製造方法 |
| JP2021040059A (ja) * | 2019-09-04 | 2021-03-11 | 日産自動車株式会社 | 半導体装置 |
| JP7329394B2 (ja) | 2019-09-04 | 2023-08-18 | 日産自動車株式会社 | 半導体装置 |
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