JP2003060125A - 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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- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 放熱板とプラスチック回路基板の接合面の水
分吸着を抑えて半導体チップの気密信頼性を損なうこと
なく、締め付け部材での接合強度を高める放熱型ＢＧＡ
パッケージ及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 中央部に切欠き空間１２を有するプラス
チック回路基板１１の片面に金属製の放熱板１３が接合
された放熱型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の間に接着樹脂層１５を
有し、プラスチック回路基板１１に穿設され、接着樹脂
部材が充填された１又は複数の貫通孔１７に挿入され、
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１６を備えている。
分吸着を抑えて半導体チップの気密信頼性を損なうこと
なく、締め付け部材での接合強度を高める放熱型ＢＧＡ
パッケージ及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 中央部に切欠き空間１２を有するプラス
チック回路基板１１の片面に金属製の放熱板１３が接合
された放熱型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の間に接着樹脂層１５を
有し、プラスチック回路基板１１に穿設され、接着樹脂
部材が充填された１又は複数の貫通孔１７に挿入され、
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１６を備えている。
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５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、図示しないが、プラスチック回路基板と
放熱板との間に、更にプラスチック回路基板と平面視し
て実質的に同等の寸法の銅板を設けてキャビティの深さ
を調整したものがある。そして、図６に示すように、放
熱型ＢＧＡパッケージ５０は、キャビティ５５に半導体
チップ５６をダイボンドし、半導体チップ５６とプラス
チック回路基板５１間をボンディングワイヤ５７でワイ
ヤボンドし、半導体チップ５６を封止樹脂５８で封止
し、プラスチック回路基板５１の表面に半田ボール５９
を取付けて、半導体デバイス６０として使用される。
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、図示しないが、プラスチック回路基板と
放熱板との間に、更にプラスチック回路基板と平面視し
て実質的に同等の寸法の銅板を設けてキャビティの深さ
を調整したものがある。そして、図６に示すように、放
熱型ＢＧＡパッケージ５０は、キャビティ５５に半導体
チップ５６をダイボンドし、半導体チップ５６とプラス
チック回路基板５１間をボンディングワイヤ５７でワイ
ヤボンドし、半導体チップ５６を封止樹脂５８で封止
し、プラスチック回路基板５１の表面に半田ボール５９
を取付けて、半導体デバイス６０として使用される。
【０００４】しかしながら、従来の放熱型ＢＧＡパッケ
ージは、半硬化状態のシート状からなるプリプレグ等の
接合材を、表面に凹凸を有するプラスチック回路基板に
当接させて接合するので、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。そこで、プラスチック回路基板
と放熱板との間を締め付け部材、例えば、かしめ部材、
リベット又はねじ（ナットを含む）等を用いて機械的に
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。
ージは、半硬化状態のシート状からなるプリプレグ等の
接合材を、表面に凹凸を有するプラスチック回路基板に
当接させて接合するので、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。そこで、プラスチック回路基板
と放熱板との間を締め付け部材、例えば、かしめ部材、
リベット又はねじ（ナットを含む）等を用いて機械的に
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
ド樹脂等の封止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封止樹脂の厚みは、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
止するための封止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。 （３）締め付け部材をプラスチック回路基板側で機械的
に締め付ける時、プラスチック回路基板自体の強度が低
いので、強く締め付けるとプラスチック回路基板にクラ
ック、割れ、かけ等の欠陥が発生することがある。ま
た、締め付け部材の止め代を少なくして締め付けを弱く
すると、プラスチック回路基板と放熱板の密着性を低下
させる。 （４）プラスチック回路基板の配線パターンの設計にお
いて、締め付け部材のための面積が十分に確保できない
場合があり、プラスチック回路基板と締め付け部材との
間に少ない締め付け部材で効果的な接合強度を得ること
が求められている。 （５）プラスチック回路基板と放熱板とを締め付け部材
を用いて機械的に接合する形態では、プラスチック回路
基板の表面の凹凸によって接合時にプラスチック回路基
板に反りを発生させるので、半田ボールのコプラナリテ
ィを悪化させる。
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
ド樹脂等の封止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封止樹脂の厚みは、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
止するための封止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。 （３）締め付け部材をプラスチック回路基板側で機械的
に締め付ける時、プラスチック回路基板自体の強度が低
いので、強く締め付けるとプラスチック回路基板にクラ
ック、割れ、かけ等の欠陥が発生することがある。ま
た、締め付け部材の止め代を少なくして締め付けを弱く
すると、プラスチック回路基板と放熱板の密着性を低下
させる。 （４）プラスチック回路基板の配線パターンの設計にお
いて、締め付け部材のための面積が十分に確保できない
場合があり、プラスチック回路基板と締め付け部材との
間に少ない締め付け部材で効果的な接合強度を得ること
が求められている。 （５）プラスチック回路基板と放熱板とを締め付け部材
を用いて機械的に接合する形態では、プラスチック回路
基板の表面の凹凸によって接合時にプラスチック回路基
板に反りを発生させるので、半田ボールのコプラナリテ
ィを悪化させる。
【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の接合
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
うことなく、締め付け部材での接合強度を高める放熱型
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の接合
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
うことなく、締め付け部材での接合強度を高める放熱型
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が
接合された放熱型ＢＧＡパッケージにおいて、プラスチ
ック回路基板と放熱板の間に接着樹脂層を有し、プラス
チック回路基板に穿設され、接着樹脂部材が充填された
１又は複数の貫通孔に挿入され、プラスチック回路基板
と放熱板とを接合する締め付け部材を備えている
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が
接合された放熱型ＢＧＡパッケージにおいて、プラスチ
ック回路基板と放熱板の間に接着樹脂層を有し、プラス
チック回路基板に穿設され、接着樹脂部材が充填された
１又は複数の貫通孔に挿入され、プラスチック回路基板
と放熱板とを接合する締め付け部材を備えている
【０００８】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、接着樹脂層
によって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
るための封止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。また、
締め付け部材はプラスチック回路基板の貫通孔で接着樹
脂壁で接合しているので、プラスチック回路基板と放熱
板の接合強度を向上させることができる。更に、接着樹
脂層によってプラスチック回路基板の接合時の反りが抑
えられるので、半田ボールのコプラナリティを正常に保
つことができる。
板は機械的に接合されて接合強度が向上し、接着樹脂層
によって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
るための封止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。また、
締め付け部材はプラスチック回路基板の貫通孔で接着樹
脂壁で接合しているので、プラスチック回路基板と放熱
板の接合強度を向上させることができる。更に、接着樹
脂層によってプラスチック回路基板の接合時の反りが抑
えられるので、半田ボールのコプラナリティを正常に保
つことができる。
【０００９】前記目的に沿う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のそれぞれに、プラスチック回
路基板と放熱板を接合させた時に連通する１又は複数の
貫通孔を穿設する工程と、プラスチック回路基板の放熱
板と対向する表面に接着樹脂部材を塗布して接着樹脂層
を形成すると共に、プラスチック回路基板に設けた貫通
孔中に接着樹脂部材を注入し接着樹脂壁を形成する工程
と、接着樹脂層及び接着樹脂壁を加熱して半硬化状態に
形成する工程と、プラスチック回路基板と放熱板を接着
樹脂層を介して重ね合わせ、締め付け部材を貫通孔に挿
入してプラスチック回路基板と放熱板を締め付けて接合
すると共に、締め付け部材を接着樹脂壁を介してプラス
チック回路基板に仮接合する工程と、接着樹脂層及び接
着樹脂壁を加熱して硬化する工程とを有する。
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のそれぞれに、プラスチック回
路基板と放熱板を接合させた時に連通する１又は複数の
貫通孔を穿設する工程と、プラスチック回路基板の放熱
板と対向する表面に接着樹脂部材を塗布して接着樹脂層
を形成すると共に、プラスチック回路基板に設けた貫通
孔中に接着樹脂部材を注入し接着樹脂壁を形成する工程
と、接着樹脂層及び接着樹脂壁を加熱して半硬化状態に
形成する工程と、プラスチック回路基板と放熱板を接着
樹脂層を介して重ね合わせ、締め付け部材を貫通孔に挿
入してプラスチック回路基板と放熱板を締め付けて接合
すると共に、締め付け部材を接着樹脂壁を介してプラス
チック回路基板に仮接合する工程と、接着樹脂層及び接
着樹脂壁を加熱して硬化する工程とを有する。
【００１０】これにより、接着樹脂層でプラスチック回
路基板と放熱板の間の水分の吸着を防止し、また、半導
体チップを気密封止するための封止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。更に、締め
付け部材はプラスチック回路基板の貫通孔中で接着樹脂
壁で接合できるので、プラスチック回路基板と放熱板の
接合強度を向上させることができる。
路基板と放熱板の間の水分の吸着を防止し、また、半導
体チップを気密封止するための封止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。更に、締め
付け部材はプラスチック回路基板の貫通孔中で接着樹脂
壁で接合できるので、プラスチック回路基板と放熱板の
接合強度を向上させることができる。
【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）はそれぞれ
同放熱型ＢＧＡパッケージの変形例に係る締め付け部材
の説明図、図３（Ａ）〜（Ｃ）は同放熱型ＢＧＡパッケ
ージの製造方法の説明図、図４は同放熱型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。
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）はそれぞれ
同放熱型ＢＧＡパッケージの変形例に係る締め付け部材
の説明図、図３（Ａ）〜（Ｃ）は同放熱型ＢＧＡパッケ
ージの製造方法の説明図、図４は同放熱型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。
【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、
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の片面に金属製の放熱板１３が接合され、切欠き空
間１２と放熱板１３の露出面によってキャビティ１４が
形成されている。プラスチック回路基板１１と放熱板１
３は、その間に接着樹脂層１５を介して締め付け部材の
一例であるリベット１６で接合されている。プラスチッ
ク回路基板１１には、１又は複数個（本実施の形態では
４個）の第１の貫通孔１７が形成されている。放熱板１
３にもプラスチック回路基板１１の第１の貫通孔１７の
穿孔位置と対応して、１又は複数個（本実施の形態では
４個）の第２の貫通孔１８が形成されている。リベット
１６は、第１の貫通孔１７と第２の貫通孔１８を連通し
て挿入されており、接着樹脂壁１９を介して、第１の貫
通孔１７に接合している。更に、プラスチック回路基板
１１と放熱板１３は、リベット１６の上下端部をプレス
してリベット締めして接合されている。
の一実施の形態に係る放熱型ＢＧＡパッケージ１０は、
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の片面に金属製の放熱板１３が接合され、切欠き空
間１２と放熱板１３の露出面によってキャビティ１４が
形成されている。プラスチック回路基板１１と放熱板１
３は、その間に接着樹脂層１５を介して締め付け部材の
一例であるリベット１６で接合されている。プラスチッ
ク回路基板１１には、１又は複数個（本実施の形態では
４個）の第１の貫通孔１７が形成されている。放熱板１
３にもプラスチック回路基板１１の第１の貫通孔１７の
穿孔位置と対応して、１又は複数個（本実施の形態では
４個）の第２の貫通孔１８が形成されている。リベット
１６は、第１の貫通孔１７と第２の貫通孔１８を連通し
て挿入されており、接着樹脂壁１９を介して、第１の貫
通孔１７に接合している。更に、プラスチック回路基板
１１と放熱板１３は、リベット１６の上下端部をプレス
してリベット締めして接合されている。
【００１３】締め付け部材としてリベット１６以外に、
例えば図２（Ａ）に示すように、プラスチック回路基板
１１と放熱板１３を接着樹脂層１５を介して鍔付きリベ
ット２０で接合してもよい。この場合は、鍔付きリベッ
ト２０を第１の貫通孔１７と第２の貫通孔１８を連通し
て挿入し、接着樹脂壁１９を介して第１の貫通孔１７に
接着し、鍔付きリベット２０の片側端部のみをプレスし
て締め付けて接合している。また、図２（Ｂ）に示すよ
うに、締め付け部材として、プラスチック回路基板１１
と放熱板１３を接着樹脂層１５を介してねじ２１とナッ
ト２２で接合してもよい。この場合は、ねじ２１を第１
の貫通孔１７と第２の貫通孔１８を連通して挿入し、接
着樹脂壁１９を介して第１の貫通孔１７に接着し、ねじ
２１とナット２２で締め付けて接合することもできる。
例えば図２（Ａ）に示すように、プラスチック回路基板
１１と放熱板１３を接着樹脂層１５を介して鍔付きリベ
ット２０で接合してもよい。この場合は、鍔付きリベッ
ト２０を第１の貫通孔１７と第２の貫通孔１８を連通し
て挿入し、接着樹脂壁１９を介して第１の貫通孔１７に
接着し、鍔付きリベット２０の片側端部のみをプレスし
て締め付けて接合している。また、図２（Ｂ）に示すよ
うに、締め付け部材として、プラスチック回路基板１１
と放熱板１３を接着樹脂層１５を介してねじ２１とナッ
ト２２で接合してもよい。この場合は、ねじ２１を第１
の貫通孔１７と第２の貫通孔１８を連通して挿入し、接
着樹脂壁１９を介して第１の貫通孔１７に接着し、ねじ
２１とナット２２で締め付けて接合することもできる。
【００１４】次に、図３（Ａ）〜（Ｃ）を参照して、本
発明の一実施の形態に係る放熱型ＢＧＡパッケージ１０
の製造方法について説明する。図３（Ａ）に示すよう
に、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を形成する。更にプ
ラスチック回路基板１１の中央部には、打ち抜き加工や
ルーター加工等によりキャビティ１４を形成するための
切欠き空間１２を形成する。また、プラスチック回路基
板１１には、締め付け部材を挿入するための１又は複数
個の第１の貫通孔１７を、放熱板１３に形成される第２
の貫通孔１８に対向する予め決められた位置にドリル等
を用いて穿孔する。
発明の一実施の形態に係る放熱型ＢＧＡパッケージ１０
の製造方法について説明する。図３（Ａ）に示すよう
に、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を形成する。更にプ
ラスチック回路基板１１の中央部には、打ち抜き加工や
ルーター加工等によりキャビティ１４を形成するための
切欠き空間１２を形成する。また、プラスチック回路基
板１１には、締め付け部材を挿入するための１又は複数
個の第１の貫通孔１７を、放熱板１３に形成される第２
の貫通孔１８に対向する予め決められた位置にドリル等
を用いて穿孔する。
【００１５】一方、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で形成する。放熱板１
３には、締め付け部材を挿入するための１又は複数個の
第２の貫通孔１８を、プラスチック回路基板１１に形成
される第１の貫通孔１７に対向する予め決められた位置
に打ち抜き加工機やドリル等を用いて穿孔する。また、
放熱板１３には、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
と接合する側の面は、半導体チップ２３（図４参照）を
キャビティ１４の底部にＡｇペースト等で接合する時の
機械的な接着を向上させるために黒化処理等の表面処理
を施すのがよい。
金板等の放熱特性に優れた金属板で形成する。放熱板１
３には、締め付け部材を挿入するための１又は複数個の
第２の貫通孔１８を、プラスチック回路基板１１に形成
される第１の貫通孔１７に対向する予め決められた位置
に打ち抜き加工機やドリル等を用いて穿孔する。また、
放熱板１３には、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
と接合する側の面は、半導体チップ２３（図４参照）を
キャビティ１４の底部にＡｇペースト等で接合する時の
機械的な接着を向上させるために黒化処理等の表面処理
を施すのがよい。
【００１６】図３（Ｂ）に示すように、接着樹脂層１５
は、プラスチック回路基板１１の放熱板１３と対向する
接合表面に、エポキシ系等のペースト状樹脂からなる接
着樹脂部材を用いてスクリーン印刷や、ロールコーター
や、刷毛等の手段で塗布して形成する。この接着樹脂層
１５の形成によって、併せて接着樹脂部材を第１の貫通
孔１７に中に流れ込ませて接着樹脂壁１９を形成する。
次いで、接着樹脂層１５及び接着樹脂壁１９を、接着樹
脂部材の種類によっても若干異なるが約１００℃で１５
分間程度加熱して半硬化状態に形成する。
は、プラスチック回路基板１１の放熱板１３と対向する
接合表面に、エポキシ系等のペースト状樹脂からなる接
着樹脂部材を用いてスクリーン印刷や、ロールコーター
や、刷毛等の手段で塗布して形成する。この接着樹脂層
１５の形成によって、併せて接着樹脂部材を第１の貫通
孔１７に中に流れ込ませて接着樹脂壁１９を形成する。
次いで、接着樹脂層１５及び接着樹脂壁１９を、接着樹
脂部材の種類によっても若干異なるが約１００℃で１５
分間程度加熱して半硬化状態に形成する。
【００１７】図３（Ｃ）に示すように、プラスチック回
路基板１１と放熱板１３を、接着樹脂層１５を介して重
ね合わせる。これにより、切欠き空間１２と放熱板１３
とによって、キャビティ１４が形成される。接着樹脂層
１５は、半硬化状態であるので、プラスチック回路基板
１１と放熱板１３を容易な取り扱いで正確に重ね合わせ
ることができる。次いで、プラスチック回路基板１１と
放熱板１３の第１と第２の貫通孔１７、１８には、リベ
ット１６を連通させて挿入する。プラスチック回路基板
１１と放熱板１３を、リベット１６の両端部をプレス加
工によりリベット締めを行い接合すると同時に、リベッ
ト１６は、第１の貫通孔１７中に形成されている接着樹
脂壁１９を介してプラスチック回路基板１１に仮接合さ
せる。次いで、接着樹脂層１５及び接着樹脂壁１９を、
接着樹脂部材の種類によっても若干異なるが約１５０℃
で３０分間程度加熱して硬化する。
路基板１１と放熱板１３を、接着樹脂層１５を介して重
ね合わせる。これにより、切欠き空間１２と放熱板１３
とによって、キャビティ１４が形成される。接着樹脂層
１５は、半硬化状態であるので、プラスチック回路基板
１１と放熱板１３を容易な取り扱いで正確に重ね合わせ
ることができる。次いで、プラスチック回路基板１１と
放熱板１３の第１と第２の貫通孔１７、１８には、リベ
ット１６を連通させて挿入する。プラスチック回路基板
１１と放熱板１３を、リベット１６の両端部をプレス加
工によりリベット締めを行い接合すると同時に、リベッ
ト１６は、第１の貫通孔１７中に形成されている接着樹
脂壁１９を介してプラスチック回路基板１１に仮接合さ
せる。次いで、接着樹脂層１５及び接着樹脂壁１９を、
接着樹脂部材の種類によっても若干異なるが約１５０℃
で３０分間程度加熱して硬化する。
【００１８】本実施の形態で得られた放熱型ＢＧＡパッ
ケージ１０は、接着樹脂層１５及び締め付け部材を使用
すると同時に、締め付け部材とプラスチック回路基板１
１を接合する接着樹脂壁１９によって、プラスチック回
路基板１１と放熱板１３を強固に接合することができ
る。また、接着樹脂層１５によって、プラスチック回路
基板１１と放熱板１３との接合面の隙間に水分の吸着を
防止することができると共に、封止樹脂の流れ込みを防
止することができる。
ケージ１０は、接着樹脂層１５及び締め付け部材を使用
すると同時に、締め付け部材とプラスチック回路基板１
１を接合する接着樹脂壁１９によって、プラスチック回
路基板１１と放熱板１３を強固に接合することができ
る。また、接着樹脂層１５によって、プラスチック回路
基板１１と放熱板１３との接合面の隙間に水分の吸着を
防止することができると共に、封止樹脂の流れ込みを防
止することができる。
【００１９】なお、図４に示すように、本実施の形態に
係る放熱型ＢＧＡパッケージ１０には、キャビティ１４
の底部の放熱板１３の露出面に半導体チップ２３が搭載
され、半導体チップ２３とプラスチック回路基板１１と
をボンディングワイヤ２４で接続し、半導体チップ２３
を封止樹脂２５で封止し、更にプラスチック回路基板１
１の表面に半田ボール２６が取付けられて、半導体デバ
イス２７として使用される。
係る放熱型ＢＧＡパッケージ１０には、キャビティ１４
の底部の放熱板１３の露出面に半導体チップ２３が搭載
され、半導体チップ２３とプラスチック回路基板１１と
をボンディングワイヤ２４で接続し、半導体チップ２３
を封止樹脂２５で封止し、更にプラスチック回路基板１
１の表面に半田ボール２６が取付けられて、半導体デバ
イス２７として使用される。
【００２０】前記実施の形態においては、放熱板１３、
リベット１６、ねじ２１、ナット２２の材料、及び接着
樹脂層１５、接着樹脂壁１９を形成する接着樹脂部材の
材料は、それぞれ特に限定されるものではない。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
の例としてＢＧＡ型の基板を挙げたが、ピン型等であっ
てもよく、特に限定されるものではない。
リベット１６、ねじ２１、ナット２２の材料、及び接着
樹脂層１５、接着樹脂壁１９を形成する接着樹脂部材の
材料は、それぞれ特に限定されるものではない。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
の例としてＢＧＡ型の基板を挙げたが、ピン型等であっ
てもよく、特に限定されるものではない。
【００２１】
【発明の効果】請求項１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の間に接着
樹脂層を有し、プラスチック回路基板に穿設され、接着
樹脂部材が充填された１又は複数の貫通孔に挿入され、
プラスチック回路基板と放熱板とを接合する締め付け部
材を備えているので、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、接着樹脂層によ
って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、封止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。また、締め付け部材はプラスチック回
路基板の貫通孔で接着樹脂壁で接合してプラスチック回
路基板と放熱板の接合強度を向上させることができる。
更に、プラスチック回路基板の反りの発生が抑えられる
ので、半田ボールのコプラナリティを正常に保つことが
できる。
においては、プラスチック回路基板と放熱板の間に接着
樹脂層を有し、プラスチック回路基板に穿設され、接着
樹脂部材が充填された１又は複数の貫通孔に挿入され、
プラスチック回路基板と放熱板とを接合する締め付け部
材を備えているので、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、接着樹脂層によ
って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、封止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。また、締め付け部材はプラスチック回
路基板の貫通孔で接着樹脂壁で接合してプラスチック回
路基板と放熱板の接合強度を向上させることができる。
更に、プラスチック回路基板の反りの発生が抑えられる
ので、半田ボールのコプラナリティを正常に保つことが
できる。
【００２２】請求項２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の
それぞれに、プラスチック回路基板と放熱板を接合させ
た時に連通する１又は複数の貫通孔を穿設する工程と、
プラスチック回路基板の放熱板と対向する表面に接着樹
脂部材を塗布して接着樹脂層を形成すると共に、プラス
チック回路基板に設けた貫通孔中に接着樹脂部材を注入
し接着樹脂壁を形成する工程と、接着樹脂層及び接着樹
脂壁を加熱して半硬化状態に形成する工程と、プラスチ
ック回路基板と放熱板を接着樹脂層を介して重ね合わ
せ、締め付け部材を貫通孔に挿入してプラスチック回路
基板と放熱板を締め付けて接合すると共に、締め付け部
材を接着樹脂壁を介してプラスチック回路基板に仮接合
する工程と、接着樹脂層及び接着樹脂壁を加熱して硬化
する工程とを有するので、接着樹脂層でプラスチック回
路基板と放熱板の間の水分の吸着を防止し、また、封止
樹脂の接合面への流れ込みを防止することができるの
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。更に、締め付け部材はプ
ラスチック回路基板の貫通孔中で接着樹脂壁で接合で
き、プラスチック回路基板と放熱板の接合強度を向上さ
せることができる。
製造方法においては、プラスチック回路基板と放熱板の
それぞれに、プラスチック回路基板と放熱板を接合させ
た時に連通する１又は複数の貫通孔を穿設する工程と、
プラスチック回路基板の放熱板と対向する表面に接着樹
脂部材を塗布して接着樹脂層を形成すると共に、プラス
チック回路基板に設けた貫通孔中に接着樹脂部材を注入
し接着樹脂壁を形成する工程と、接着樹脂層及び接着樹
脂壁を加熱して半硬化状態に形成する工程と、プラスチ
ック回路基板と放熱板を接着樹脂層を介して重ね合わ
せ、締め付け部材を貫通孔に挿入してプラスチック回路
基板と放熱板を締め付けて接合すると共に、締め付け部
材を接着樹脂壁を介してプラスチック回路基板に仮接合
する工程と、接着樹脂層及び接着樹脂壁を加熱して硬化
する工程とを有するので、接着樹脂層でプラスチック回
路基板と放熱板の間の水分の吸着を防止し、また、封止
樹脂の接合面への流れ込みを防止することができるの
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。更に、締め付け部材はプ
ラスチック回路基板の貫通孔中で接着樹脂壁で接合で
き、プラスチック回路基板と放熱板の接合強度を向上さ
せることができる。
【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）はそれぞれ同放熱型ＢＧＡパッ
ケージの変形例に係る締め付け部材の説明図である。
ケージの変形例に係る締め付け部材の説明図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｃ）は同放熱型ＢＧＡパッケージの
製造方法の説明図である。
製造方法の説明図である。
【図４】同放熱型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。
実装形態の説明図である。
【図５】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６】従来例の放熱型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。
ップの実装形態の説明図である。
１０：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、１４：キャ
ビティ、１５：接着樹脂層、１６：リベット、１７：第
１の貫通孔、１８：第２の貫通孔、１９：接着樹脂壁、
２０：鍔付きリベット、２１：ねじ、２２：ナット、２
３：半導体チップ、２４：ボンディングワイヤ、２５：
封止樹脂、２６：半田ボール、２７：半導体デバイス
路基板、１２：切欠き空間、１３：放熱板、１４：キャ
ビティ、１５：接着樹脂層、１６：リベット、１７：第
１の貫通孔、１８：第２の貫通孔、１９：接着樹脂壁、
２０：鍔付きリベット、２１：ねじ、２２：ナット、２
３：半導体チップ、２４：ボンディングワイヤ、２５：
封止樹脂、２６：半田ボール、２７：半導体デバイス
Claims (2)
- 【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が接合された放熱型
ＢＧＡパッケージにおいて、前記プラスチック回路基板
と前記放熱板の間に接着樹脂層を有し、前記プラスチッ
ク回路基板に穿設され、接着樹脂部材が充填された１又
は複数の貫通孔に挿入され、前記プラスチック回路基板
と前記放熱板とを接合する締め付け部材を備えているこ
とを特徴とする放熱型ＢＧＡパッケージ。 - 【請求項２】 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のそれぞれに、該プラスチック回
路基板と該放熱板を接合させた時に連通する１又は複数
の貫通孔を穿設する工程と、前記プラスチック回路基板
の前記放熱板と対向する表面に接着樹脂部材を塗布して
接着樹脂層を形成すると共に、前記プラスチック回路基
板に設けた貫通孔中に接着樹脂部材を注入し接着樹脂壁
を形成する工程と、前記接着樹脂層及び前記接着樹脂壁
を加熱して半硬化状態に形成する工程と、前記プラスチ
ック回路基板と前記放熱板を前記接着樹脂層を介して重
ね合わせ、締め付け部材を前記貫通孔に挿入して前記プ
ラスチック回路基板と前記放熱板を締め付けて接合する
と共に、該締め付け部材を前記接着樹脂壁を介して前記
プラスチック回路基板に仮接合する工程と、前記接着樹
脂層及び前記接着樹脂壁を加熱して硬化する工程とを有
することを特徴とする放熱型ＢＧＡパッケージの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001247063A JP2003060125A (ja) | 2001-08-16 | 2001-08-16 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP2001247063A JP2003060125A (ja) | 2001-08-16 | 2001-08-16 | 放熱型ｂｇａパッケージ及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003060125A true JP2003060125A (ja) | 2003-02-28 |
Family
ID=19076476
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001247063A Pending JP2003060125A (ja) | 2001-08-16 | 2001-08-16 | 放熱型ｂｇａパッケージ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003060125A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004281849A (ja) * | 2003-03-18 | 2004-10-07 | Sumitomo Metal Electronics Devices Inc | 高放熱型プラスチックパッケージ及びその製造方法 |
| CN114980483A (zh) * | 2022-05-12 | 2022-08-30 | 景旺电子科技(龙川)有限公司 | 电路板散热结构及其制作方法 |
| US20230304655A1 (en) * | 2020-08-13 | 2023-09-28 | Lumileds Llc | Electronic device, light emitting device and method for manufacturing an electronic device |
-
2001
- 2001-08-16 JP JP2001247063A patent/JP2003060125A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004281849A (ja) * | 2003-03-18 | 2004-10-07 | Sumitomo Metal Electronics Devices Inc | 高放熱型プラスチックパッケージ及びその製造方法 |
| US20230304655A1 (en) * | 2020-08-13 | 2023-09-28 | Lumileds Llc | Electronic device, light emitting device and method for manufacturing an electronic device |
| CN114980483A (zh) * | 2022-05-12 | 2022-08-30 | 景旺电子科技(龙川)有限公司 | 电路板散热结构及其制作方法 |
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