JP2003197840A - チップパッケージ及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
途の導電性ランドを設ける必要が無いので、寸法の縮減
を図れるばかりでなく、その製造工程も簡素化できる利
点を奏する。 【解決手段】 本発明は、第1端子が形成された第1面
及び少なくとも一つの第2端子が形成され前記第1面に
対向する第2面を含んだチップ35と、前記チップ35
の第1面上に配置され前記第1端子に連結された導電性
バイアホール32aが形成された第1基板31bと、前
記チップ35の第2面上に配置され前記第2端子に連結
された導電性バイアホール32bが形成された第2基板
31bと、前記第1基板31aと第2基板31bとの間
に前記チップ35の外郭に沿って形成された樹脂モール
ディング部37とを含んで成るチップパッケージ40を
提供する。さらに、本発明は新たなチップパッケージ製
造方法及びかかるチップパッケージを含んだアセンブリ
ーを提供することもできる。
Description
関するものであって、とりわけワイヤボンディング無し
でチップの両面に導電性バイアホールが形成された基板
を付着しパッケージングすることによって、更に小型化
されて製造工程の単純化されたチップパッケージと及び
その製造方法に関するものである。
どの半導体素子はパッケージを成して印刷回路基板上に
実装される。こうしたパッケージは半導体素子の端子を
印刷回路基板の信号パターンに容易に連結せしめる構造
を成し、外部影響から素子を保護して信頼性を確保する
役目を果たす。
化の流れに伴って漸次小型化されている。そうした小型
化の代表的なパッケージ方式にチップスケールパッケー
ジ(chip scale package)が挙げられ
る。図6は従来のチップスケールパッケージの構造を示
す概略断面図である。図6に示すパッケージ構造はセラ
ミック基板を用いる方式で二つの端子を有するダイオー
ド用形態である。
には二つのバイアホール302a、302bが形成され
ている。二つのバイアホール302a、302bの内部
には該上下面を相互に導通すべく導電性物質を充填し、
両バイアホール302a、302bが形成された上面に
は第1及び第2上側導電性ランド303a、303bが
形成され、該下面には各々第1及び第2下側導電性ラン
ド304a、304bが形成される。前記第2上側導電
性ランド303bはダイオード305の実装面に形成さ
れた一方の端子と、第1上側導電性ランド303aはチ
ップの上部端子と一端が連結されたワイヤ307の他端
と連結される。このようにダイオード305を実装した
セラミック基板301の上面には外部影響からダイオー
ドを保護すべく通常の樹脂によりモールディング部30
9を形成して最終パッケージ310を完成する。
ローハンダ付け方式により印刷回路基板320に実装さ
れる。前記ダイオードパッケージ310はその下面に形
成された第1及び第2導電性ランド303a、303
b、304a、304bを信号パターン上に配置させ、
各々ハンダ付け315を形成して印刷回路基板に電気的
機械的に連結させる。
うに、通常ダイオードは対向面に端子が各々形成されて
いる為、ワイヤによる連結が必要となる。しかし、かか
るワイヤはチップ上部において多くの空間を占める。従
って、パッケージ全高が高くなってしまう問題がある。
しかも、セラミック基板にはチップの端子数に応じて二
つまたは三つのバイアホールが形成されなければならな
く、少なくとも該数のバイアホール直径程の大面積が必
要とされ、該バイアホールの上下面に形成される導電性
ランドが相互に連結されることのないよう最小間隔を保
たねばならない。従って、かかる基板の面積もパッケー
ジ寸法の小型化にかなり制約をかけることになる。従っ
て、当技術分野においては、よりパッケージを小型化し
ながら製造工程が容易である新たなパッケージ方式に対
するニーズが高まっていた。
たものであり、その目的は、チップの端子が形成され対
向する両面に導電性バイアホールを設けた基板を各々付
着させ該基板の間の空間には樹脂モールディング部を形
成することにより、更に小型化できるばかりでなく、そ
の製造工程が簡素でありながらもチップの信頼性を保証
できる安定したパッケージを提供することにある。
ケージの構造に応じて新たな実装方式によるチップパッ
ケージアセンブリーを提供することにある。
から成るチップパッケージの製造方法を提供することに
ある。
めに本発明は、第1端子が形成された第1面及び少なく
とも一つの第2端子が形成され前記第1面に対向する第
2面を有すチップと、前記チップの第1面上に配置され
前記第1端子に連結された導電性バイアホールが形成さ
れた第1基板と、前記チップの第2面上に配置され前記
第2端子に連結された導電性バイアホールが形成された
第2基板とを含んで成るチップパッケージを提供する。
さらに、本発明の一実施例において、前記第1基板と第
2基板との間に前記チップの外郭に沿って形成された樹
脂モールディング部をさらに含んで成るチップパッケー
ジを提供する。本発明の好ましき実施の形態において
は、前記第1基板と前記第2基板を同一の寸法と形状に
し、前記樹脂モールディング部も前記第1及び第2基板
の寸法及び形状に一致させ、より小型化に有利な条件で
作製することができる。さらに、前記チップパッケージ
をチップパッケージ形状に適した直方体に形成すること
もできる。さらに、本発明においては、前記第1基板ま
たは前記第2基板を高価なセラミック基板でなく通常の
印刷回路基板材質により作製することが好ましい。さら
に、必要に応じて、前記第1基板または第2基板に形成
された導電性バイアホールは、各基板の少なくとも一辺
に略半円形でまたは少なくとも一隅部に略四半円形で形
成することができる。本発明の多様な実施の形態は、二
つの端子を有するダイオード素子はもちろん、三つの端
子を有するトランジスタにも容易に適用せしめる。トラ
ンジスタの場合には、二つの端子が形成された一面に付
着する基板に、該位置に対応する二つのバイアホールを
形成するのである。
は、第1端子が形成された第1面及び少なくとも一つの
第2端子が形成され第1面に対向する第2面を有するチ
ップと、前記チップの第1面に配置され前記第1端子の
位置に導電性バイアホールが形成された第1基板と、前
記チップの第2面に配置され前記少なくとも一つの第2
端子の位置に少なくとも一つの第2導電性バイアホール
が形成された第2基板とを含んでなるチップパッケージ
が前記第1面と第2面が側面になるよう上面に配置さ
れ、前記チップパッケージの第1導電性バイアホール及
び少なくとも一つの第2導電性バイアホールが該上面の
信号パターンに連結されるべく複数個の導電体が形成さ
れたチップパッケージアセンブリーを提供することもで
きる。好ましくは、前記導電性バイアホールと信号パタ
ーンとを連結する複数個の導電体は通常のリフローハン
ダ付けのようなハンダ部に形成することができる。
は新たなチップパッケージの製造方法を提供する。つま
り、所定の間隔で複数個の導電性バイアホールが形成さ
れた第1基板及び第2基板を設ける段階と、前記第2基
板の複数個の導電性バイアホールに複数個のチップ下面
の端子が配置されるよう前記複数個のチップ下面を前記
第2基板の上面に接着する段階と、前記第1基板の複数
個の導電性バイアホールに複数個のチップ上面の端子が
配置されるよう前記複数個のチップ上面に前記第1基板
を接着する段階と、前記結果物をチップ単位で切断する
段階とを含んで成るチップパッケージ製造方法を提供す
る。本発明の好ましき実施の形態においては、前記チッ
プを基板に接着する方式は、チップを接着しようとする
基板面に形成された導電性バイアホールに導電性接着剤
を塗布してチップと基板とを合着する方式により行うこ
とができる。
施の形態を詳細に説明する。図1を参照すると、パッケ
ージ40はチップ35及び該チップ35の上下面に配置
された基板31a、31bから成っている。前記チップ
35は該上下面に各々第1端子と第2端子(図示せず)を
設けている。各端子はチップ構造上一般に対向する面に
形成される。前記第1及び第2基板31a、31bは端
子が形成されたチップ35の上下面に各々付着されてい
る。
a、31bは各々導電性バイアホール32a、32bを
含む。前記導電性バイアホールとは上下面を電気的に連
結できるよう内部が導電性物質で充填された孔のことを
いう。各基板31a、31bに形成された導電性バイア
ホール32a、32bはチップ35の端子に連結され得
る位置に形成される。従って、前記導電性バイアホール
32a、32bを通してチップ端子は外部と電気的に連
結されることができる。かかる導電性バイアホールの形
成位置は様々な形態に具現することができる。これにつ
いては図4において詳細に説明する。
1bとの間には、チップ35を保護すべく樹脂モールデ
ィング部37が形成される。ここで用いる樹脂は一般の
パッケージにおけるモールディング部材質と同一なもの
である。
空間を占めるワイヤを省くことができる。さらに、本発
明においては、従来のパッケージのように一つのセラミ
ック基板に二つ以上のバイアホールを形成したり、各々
形成された導電性ランドの一定間隔を確保するのにかか
る面積が必要無く、チップ寸法とほぼ差のない小型化さ
れたパッケージを具現できるとの利点がある。
特徴は、印刷回路基板に実装された形態においてより明
確に確認することができる。図2は本発明によるチップ
パッケージアセンブリー100を示す概略斜視図であ
る。チップパッケージ50は印刷回路基板110上に表
面実装するための構造である。ここで用いるチップパッ
ケージアセンブリーとは、チップパッケージと該チップ
パッケージの実装された印刷回路基板を含んだアセンブ
リーのことをいう。
された上面を有する印刷回路基板110を示す。前記印
刷回路基板110の信号パターンは前記チップ端子と連
結するための信号パターンを含む。前記チップパッケー
ジ50は、前記印刷回路基板110上にチップパッケー
ジ50の基板41a、41bが付着された上下面を側面
にして実装される。一般に端子の形成された上下面を垂
直に保って実装していた従来の方式と異なり、本発明に
おいては実質的にチップを90°回転させた実装形態を
成す。こうして実装されたチップパッケージ50は第1
基板41a及び第2基板41bが対向する側面とされ、
同時に第1及び第2基板41a、41bに形成された導
電性バイアホールが両側面を通して提供される。こうし
た実装状態において、各端子に対応する信号パターンを
導電性バイアホールに連結するためのハンダ部115を
形成する。前記導電性バイアホールは図1において説明
したように、チップの各端子に連結されている為、電気
的にチップパッケージを印刷回路基板110の信号パタ
ーンと連結させることができる。
において、各信号パターンに対する間隔に適したチップ
パッケージ寸法を得るためには前記チップパッケージ5
0の上下面に付着された第1基板41aと第2基板41
bの厚さで容易に調整することができる。従って、通常
用いられる印刷回路基板110の信号パターンを変形せ
ずとも本発明によるチップパッケージを簡単に採用する
ことができる。
ップパッケージアレーを示す概略斜視図である。本実施
の形態はトランジスタをパッケージにして印刷回路基板
上に配列したトランジスタパッケージアレーである。前
記トランジスタは上面に一つの端子と、下面に二つの端
子が形成された構造を有する。従って、前記トランジス
タパッケージの場合にはその上面に一つの端子のみ設
け、図2に示すように、該端子はトランジスタ105上
面に付着された第1基板101aに形成された導電性バ
イアホール102aとハンダ付け115aにより印刷回
路基板91の配線回路に連結されるが、トランジスタ1
05下面には二つの端子を設ける為の異なる形態が要求
される。
5下面には、上下面を連結する導電性バイアホール10
2b、102cを設けた第2基板101bが接着されて
いる。前記二つの導電性バイアホール102b、102
cは上面と下面に対応する二つの導電面を有し、両導電
面は各々導電面が形成されていない部分Aにより分離さ
れ両端子の連結部を形成することができる。両導電性バ
イアホール102b、102cは第2基板101b下面
の導電面を通して印刷回路基板の配線回路にハンダ部1
15b、115cで各々連結される。
施の形態によるチップパッケージの製造工程を段階別に
示す工程断面図である。まず、図4(A)のように、所
定間隔で複数個の導電性バイアホール202a、202
bが形成された第1基板201a及び第2基板201b
を設ける。好ましくは、本実施の形態のようにチップの
接着手段に導電性接着剤を用いる。即ち、図示のよう
に、導電性バイアホール202a、202bの位置に導
電性接着剤203a、203bを各々塗布する。このよ
うに導電性接着剤を用いることにより、後続工程におい
て、チップ端子を導電性バイアホールに電気的に連結す
ると共に、基板に機械的に固定することもできる。
板の複数個の導電性バイアホール202aが複数個のチ
ップ下面の端子と連結されるよう前記複数個のチップ2
05を前記第2基板201bの上面に配置し、順次に前
記第1基板201aの複数個の導電性バイアホール20
2aが複数個のチップ上面の端子と連結されるよう前記
複数個のチップ205上に前記第1基板201aを配置
する。この際、図4(A)において説明したように、各
バイアホール202a、202b上に塗布される導電性
接着剤203a、203bによりチップ205と基板2
01a、201bを固定することができる。
板201aと前記第2基板201bとの間に樹脂207
を供給してチップ205の間の側空間を充填する。前記
チップの間を充填した樹脂207は最終パッケージにお
いてチップを保護する樹脂モールディング部とされる。
をチップパッケージ単位で切断することにより最終チッ
プパッケージ200を得ることになる。このように、複
数個のチップパッケージを導電性バイアホールが形成さ
れた基板を用いて容易に製造することができる。
導電性バイアホールはハンダ付けによりチップ端子と信
号パターンとを連結する重要な役目を果たす。こうした
導電性バイアホールは様々な形態に具現することができ
る。図5(A)及び5(B)は本発明によるチップパッ
ケージ210、220に適用される基板の様々な形態を
例示している。図5(A)に示す導電性バイアホール2
13は基板の各隅部に形成された例である。かかる形態
は、最初、基板211'にバイアホール213'を形成す
る際パッケージ単位で切断する線の垂直交差位置にバイ
アホール213'を形成することにより得られる。図5
(A)に示す基板に形成されたバイアホール213'は
パッケージ単位で切断後、各隅部毎に四つのバイアホー
ル213と成るが、その中いずれか一辺に該当する二つ
のバイアホールのみ形成しその側面を印刷回路基板の実
装面としてもよい。
性バイアホール223は基板の対向する両辺中央に形成
された例である。こうしたバイアホール223'は最
初、基板221'に形成する際パッケージ単位で切断す
る線の中央部位に形成することにより容易に得られる。
前記バイアホール223は一辺にのみ形成しても、四辺
全てに形成しても構わない。先に説明したように、一辺
にのみ形成して、該一辺が印刷回路基板の上面に接する
よう実装することができる。
性バイアホールを用いる場合、完成したチップパッケー
ジを90°に回転させて実装する際に印刷回路基板の面
に近づかせて導電性バイアホールを設けることにより、
ハンダ付け工程にあたってより容易に信号パターンと連
結できるという利点を奏する。
形態及び添付した図面により限定されるものではなく、
添付した請求の範囲により限定される。従って、請求の
範囲に記載された本発明の技術的思想を外れない範囲内
において様々な形態の置換、変形及び変更が可能である
ことは当技術分野において通常の知識を有する者にとっ
ては明らかである。
ジによると、チップの端子部を有する対向した両面に導
電性バイアホールが形成された基板を各々付着し該基板
同士の空間には樹脂モールディング部を形成することに
よって、より小型化を図れるばかりでなく、その製造工
程が簡素でありながらもチップの信頼性を保証する安定
したパッケージを得ることができる。
構造を示す断面図である。
アレーを示す概略斜視図である。
ージアレーを示す概略斜視図である。
ジ製造方法を説明するための段階別工程断面図である。
の形態によるチップパッケージ構造及びその基板のバイ
アホール形成を示す概略図である。
る。
図である。
Claims (23)
- 【請求項1】 第1端子が形成された第1面、及び少な
くとも一つの第2端子が形成され前記第1面と対向する
第2面を有するチップと、 前記チップの第1面上に配置され、前記第1端子に連結
された導電性バイアホールが形成された第1基板と、 前記チップの第2面上に配置され、前記第2端子に連結
された導電性バイアホールが形成された第2基板と、 を備えたことを特徴とするチップパッケージ。 - 【請求項2】 前記第1基板と第2基板との間に前記チ
ップの外郭に沿って形成された樹脂モールディング部を
さらに備えたことを特徴とする請求項1に記載のチップ
パッケージ。 - 【請求項3】 前記第1基板と前記第2基板は同一の寸
法と形状から成り、前記樹脂モールディング部は前記第
1及び第2基板の寸法と形状に一致するよう形成される
ことを特徴とする請求項1に記載のチップパッケージ。 - 【請求項4】 前記チップパッケージは直方体形状から
成ることを特徴とする請求項1に記載のチップパッケー
ジ。 - 【請求項5】 前記第1及び第2基板は印刷回路基板材
質から成ることを特徴とする請求項1に記載のチップパ
ッケージ。 - 【請求項6】 前記第1基板または第2基板に形成され
た導電性バイアホールは、各基板の少なくとも一つの辺
に略半円形で形成されることを特徴とする請求項1に記
載のチップパッケージ。 - 【請求項7】 前記第1基板または第2基板に形成され
た導電性バイアホールは、各基板の少なくとも一つの隅
部に略四半円形で形成されることを特徴とする請求項1
に記載のチップパッケージ。 - 【請求項8】 前記チップはダイオード素子であり、前
記第2面に形成された端子と前記基板の導電性バイアホ
ールは各々一つであることを特徴とする請求項1に記載
のチップパッケージ。 - 【請求項9】 前記チップはトランジスタ素子であり、
前記第2面に形成された端子と前記基板の導電性バイア
ホールは各々二つであることを特徴とする請求項1に記
載のチップパッケージ。 - 【請求項10】 チップパッケージと、前記チップパッ
ケージの端子に連結するための複数個の信号パターンが
形成された印刷回路基板とを含むチップパッケージアセ
ンブリーにおいて、 前記チップパッケージは、第1端子が形成された第1面
及び第2端子が形成され第1面と対向する第2面を有す
チップと、前記チップの第1面に配置され前記第1端子
に連結された導電性バイアホールが形成された第1基板
と、前記チップの第2面に配置され前記第2端子に連結
された第2導電性バイアホールが形成された第2基板
と、前記第1基板と第2基板とを含み、前記第1基板と
第2基板の第1面と第2面が側面となるよう上面に配置
され、 前記印刷回路基板は、前記チップパッケージの第1導電
性バイアホールと第2導電性バイアホールを前記印刷回
路基板の上面の信号パターンに連結するよう複数個の導
電体が形成されることを特徴とするチップパッケージア
センブリー。 - 【請求項11】 前記第1基板と第2基板との間に前記
チップの外郭に沿って形成された樹脂モールディング部
をさらに含む請求項10に記載のチップパッケージアセ
ンブリー。 - 【請求項12】 前記第1基板と第2基板は同一の寸法
と形状から成り、前記樹脂モールディング部は前記第1
及び第2基板の寸法と形状に一致するよう形成されるこ
とを特徴とする請求項10に記載のチップパッケージア
センブリー。 - 【請求項13】 前記チップパッケージは直方体形状か
ら成ることを特徴とする請求項10に記載のチップパッ
ケージアセンブリー。 - 【請求項14】 前記基板は印刷回路基板材質から成る
ことを特徴とする請求項10に記載のチップパッケージ
アセンブリー。 - 【請求項15】 前記第1基板または第2基板に形成さ
れた導電性バイアホールは各基板の少なくとも一つの辺
に略半円形で形成されることを特徴とする請求項10に
記載のチップパッケージアセンブリー。 - 【請求項16】 前記第1基板または第2基板に形成さ
れた導電性バイアホールは各基板の少なくとも一つの隅
部に略四半円形で形成されることを特徴とする請求項1
0に記載のチップパッケージアセンブリー。 - 【請求項17】 前記チップはダイオード素子であり、
前記第2面に形成された端子と前記基板の導電性バイア
ホールは各々一つであることを特徴とする請求項10に
記載のチップパッケージアセンブリー。 - 【請求項18】 前記チップはトランジスタ素子であ
り、前記第2面に形成された端子と前記基板の導電性バ
イアホールは各々二つであることを特徴とする請求項1
0に記載のチップパッケージアセンブリー。 - 【請求項19】 端子が各々形成され相互に対向する第
1面と第2面を有する複数個のチップのパッケージを製
造する方法において、 所定間隔で複数個の導電性バイアホールが形成された第
1基板及び第2基板を備える段階と、 前記第2基板の複数個の導電性バイアホールに複数個の
チップ下面の端子が連結されるよう、前記複数個のチッ
プ下面を前記第2基板の上面に接着する段階と、 前記第1基板の複数個の導電性バイアホールに複数個の
チップ上面の端子が連結されるよう、前記複数個のチッ
プ上面に前記第1基板を接着する段階と、 前記段階を経た前記複数個のチップの結果物をチップ単
位で切断する段階と、 を有することを特徴とするチップパッケージの製造方
法。 - 【請求項20】 前記第2基板の上面に前記複数個のチ
ップ下面を接着する段階は、 前記第2基板の導電性バイアホール上面に導電性接着剤
を塗布する段階と、 前記複数個のチップを前記基板の上面に圧着する段階か
ら成ることを特徴とする請求項19に記載のチップパッ
ケージの製造方法。 - 【請求項21】 前記第1基板を前記複数個のチップ上
面に接着する段階は、 前記複数個のチップ上面に導電性接着剤を塗布する段階
と、 前記第1基板を前記複数個のチップ上面に圧着する段階
とから成ることを特徴とする請求項19に記載のチップ
パッケージの製造方法。 - 【請求項22】 前記チップはダイオード素子であるこ
とを特徴とする請求項19に記載のチップパッケージの
製造方法。 - 【請求項23】 前記チップはトランジスタ素子であ
り、前記チップの上面及び下面中いずれか一面に形成さ
れた端子は二つであり、 前記基板に形成された導電性バイアホールは前記二つの
端子の位置に対応すべく所定間隔で一対ずつ形成される
ことを特徴とする請求項19に記載のチップパッケージ
の製造方法。
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