JP2003204023A - チップパッケージ及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
第2端子が形成された前記第1面に対向する第2面を含
み、前記第1及び第2面上には夫々導電層を成すチップ
と、前記チップの第2面に配置され前記第2端子と連結
された導電性バイアホールを設けた基板とを含んだチッ
プパッケージを提供し、さらに、本発明は新たなチップ
パッケージの製造方法と前記チップパッケージを含むア
センブリーを提供する。 【解決手段】 第1端子が形成された第1面と、第2端
子が形成され前記第1面と対向する第2面と、前記第1
面と第2面の間に形成された側面とを含み、前記第1及
び第2面上には夫々導電層が形成されたチップ、及び、
前記チップの第2面に配置され、前記第2端子と連結さ
れる導電性バイアホールが形成された基板を含むチップ
パッケージ。
Description
関するものであって、とりわけワイヤーボンディング無
しでチップの両面に導電層を形成し、その片面にのみバ
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、より小型化且つ製造工程の単純化され
たチップパッケージと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させる構造か
ら成り、外部の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。
型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1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1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
ド向けの形態である。
のバイアホール2a、2bが形成される。二つのバイア
ホール2a、2bの内部にはその上下面を相互導通する
よう導電性物質を充填させ、両バイアホール2a、2b
が形成された上面には第1及び第2上側導電性ランド3
a、3bが形成され、その下面には夫々第1及び第2下
側導電性ランド4a、4bが形成される。前記第2上側
導電性ランド4bはダイオード5の実装面に形成された
片側端子と、第1上側導電性ランド4aはチップの上部
端子に一端が連結されたワイヤー7の他端と連結され
る。このようにダイオード5が実装されたセラミック基
板1上面には外部の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9を形成して最終パッ
ケージ10を完成する。
リフローハンダ付け方式により印刷回路基板20に実装
される。前記ダイオードパッケージ10はその下面に形
成された第1及び第2導電性ランド3a、3b及び4
a、4bを信号パターン上に配置させ、夫々ハンダ付け
15を形成して印刷回路基板に電気的かつ機械的に連結
させる。
常としてダイオードは対向する面に端子が夫々形成され
ている為、ワイヤーによる連結が要求される。しかし、
こうしたワイヤーはチップ上部で多くの空間を占める。
従って、パッケージ全高が高くなるとの問題がある。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い
為、少なくともその数のバイアホール直径分程の大面積
が要され、該バイアホールの上下面に形成される導電性
ランドが相互連結されないよう最小限の間隔を保たねば
ならない。従って、こうした基板の面積もパッケージ寸
法の小型化に大きな制約となる。従って、当技術分野に
おいては、よりパッケージを小型化させながらも製造工
程が容易である新たなパッケージ方式が要求されてき
た。
解決すべく案出されたもので、その目的は、チップの一
面には導電層を、他面には導電性バイアホールを形成し
た基板を設け、印刷回路基板の信号パターンと連結され
るよう構成することによって、チップパッケージをより
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。
ージの構造に応じて新たな実装方式を有するチップパッ
ケージアセンブリーを提供することにある。本発明のさ
らに異なる目的は、新たな構造を有するチップパッケー
ジの製造方法を提供することにもある。
発明は、第1端子が形成された第1面と、前記第1面と
対向して第2端子が形成された第2面とを含み、前記第
1及び第2面上には夫々導電層が形成されたチップ、及
び、前記チップの第2面に配置され、前記第2端子と連
結される導電性バイアホールが形成された基板を含むチ
ップパッケージを提供する。
記基板上に配置された前記チップの外郭に樹脂モールデ
ィング部を形成することができる。さらに、前記基板の
両面には導電層が形成され、導電性バイアホールを通し
て外部との連結部を容易に提供することができる。 本
発明に用いる基板は特に制限されないが、安価な印刷回
路基板材質を用いることが好ましい。
形成された導電性バイアホールを各基板の少なくとも一
辺に略半円形または少なくとも一隅部に略四半円形で形
成することもできる。そして、本発明による前記チップ
は、両面に夫々一つずつ端子を有するダイオード素子で
もよく、両面中片面には二つの端子が形成されたトラン
ジスタ素子でもよい。とりわけ、トランジスタをパッケ
ージする場合には、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を夫々二つずつ形成しなけれ
ばならない。
第1導電層面及び第2端子が形成され前記第1面に対向
する第2導電層面を有するチップと、前記チップの第2
導電層面に配置され前記第2端子に連結される導電性バ
イアホールが形成された基板とを含み、前記第1導電層
面及び前記第2導電層面に形成された基板が側面となる
よう印刷回路基板上面に配置されたチップパッケージ
と、前記導電性バイアホール及び第1導電層面を夫々そ
の印刷回路基板上面の信号パターンに連結させるべく複
数個の導電体を含んだ印刷回路基板と、から成るチップ
パッケージアセンブリーを提供する。
あることが好ましい。さらに、本発明は新たなチップパ
ッケージの製造方法を提供する。前記チップパッケージ
の製造方法は、複数個のチップが形成されたウェーハを
設ける段階と、前記ウェーハ上にチップが形成された間
隔で複数個の導電性バイアホールが形成された基板を設
ける段階と、前記基板の複数個の導電性バイアホールに
前記ウェーハに形成された各チップ下面の端子が連結さ
れるよう前記ウェーハを前記基板上面に接着する段階
と、前記結果物をパッケージ単位で切断する段階と、か
ら成る。
両面に導電層が形成され、該両面の導電層は前記導電性
バイアホールを通して連結することができる。さらに、
前記チップウェーハを前記基板上面に接着する段階は、
前記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、前記チップウェーハ下面を前記基板上面
に圧着する段階から成ることができる。
前記結果物をパッケージ単位で切断する段階を、前記チ
ップウェーハをチップ単位で分離すべく1次切断する段
階と、前記チップ単位で分離した空間に樹脂を充填する
段階と、前記結果物をパッケージ単位で分離すべく2次
切断する段階とで構成し、チップ側面に樹脂モールディ
ング部を形成することもできる。この際、各切断段階に
おいてブレードを用いるならば、2次切断段階に用いる
ブレードは、1次切断段階のブレードより幅狭のものを
用いるべきである。
詳細に説明する。図3によると、前記パッケージ40は
チップ35及び該チップ35の下面に配置された基板3
1から成る。各端子はチップの構造上一般として対向す
る面に形成され、第1端子と第2端子(図示せず)を設け
たチップ35の上下面には夫々導電層35a、35bが
形成される。
に付着され、前記チップ下面に形成されながら端子を含
む導電層は基板に形成された導電性バイアホール33を
通して外部と連結されるようになっている。このように
チップ35の下面に導電層35bを形成することはチッ
プの端子連結をより容易にさせる為であって本発明はこ
れに限らず、導電性バイアホール33の形成位置と寸法
を調節することで正確な端子連結を保証することもでき
る。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ホールのこと
をいう。
れた基板31の上下面にも導電層31a、31bを形成
することが好ましい。前記基板の導電層はチップ端子を
導電性バイアホールと円滑に連結させるのはもちろん、
印刷回路基板の実装にあたって信号パターンとの連結も
容易にさせるものである。
いては、前記導電性バイアホール33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。こうした
導電性バイアホールの形成位置は多様な形態に具現でき
る。これについては図6において詳細に説明する。さら
に、前記パッケージ40は前記チップ35の側面を保護
すべく樹脂モールディング部39を含む。ここで用いる
樹脂は一般パッケージの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ー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、夫
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
したパッケージを具現できるとの利点がある。
印刷回路基板への実装形態においてより明らかに確認す
ることができる。図4は本発明によるチップパッケージ
アセンブリー70の概略側面図である。前記チップパッ
ケージアセンブリー70はチップパッケージ60を印刷
回路基板61上に表面実装するための構造物である。一
般に、端子が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って、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。即ち、図4
に示すように、前記基板51に形成された導電性バイア
ホール53、導電層51a、51b、及び前記チップの
上部導電層面55aが信号パターンに連結され得る状態
に配置すべく、チップパッケージ60は基板51及びチ
ップの上部導電層面55aが対向する側面となるよう実
装させる。
する信号パターンを基板51の下部導電層51bと連結
すべくリフローハンダ付けを施しハンダ部65を形成す
る。前記印刷回路基板61の信号パターンはハンダ部6
5を通してチップパッケージ60内のチップ端子に連結
させることができる。図4に示すチップパッケージアセ
ンブリーにおいて、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60の上下面に付着された第1基板51aと第2
基板51b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61の信号パターンを
変形さ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。
プパッケージアレーを示す概略斜視図である。本実施形
態はトランジスタをパッケージして印刷回路基板91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
印刷回路基板に実装されたパッケージはその上面に一つ
の端子のみ設け、図4のように、該端子はトランジスタ
85上面の導電面を通してハンダ付け94により印刷回
路基板91の配線回路に連結されるのに比して、トラン
ジスタ85下面は二つの端子を設けている為異なる形態
が要求される。
下面には、上下面を連結する導電性バイアホール83
b、83cを設けた基板81が接着されている。前記二
つの導電性バイアホール83b、83cは上面と下面に
対応する二つの導電面を有し、両導電面は夫々導電面が
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83
b、83cは基板81下面の導電面81b、81cを通
して印刷回路基板91の配線回路にハンダ部95b、9
5cで夫々連結される。
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。先ず、図6aのように、所定間隔で複数個
の導電性バイアホール103が形成された基板101を
設ける。前記バイアホール103の形成間隔は後続工程
において用いるチップウェーハに形成された複数個のチ
ップ間隔と一致するよう形成する。
の上下面に導電層101a、101bを形成する。前記
基板101上面に形成された導電層101aはチップ下
面の端子を導電性バイアホールに連結し易くし、前記基
板101上面に形成された導電層101bは導電性バイ
アホールを印刷回路基板の信号パターンに容易に連結さ
せる役目を果たす。
が形成されたウェーハを基板上面に接着剤で付着する。
ここで用いる接着剤に導電性接着剤を用いてもよい。導
電性接着剤を用いる場合には基板上面に導電層101a
を別途に形成しなくてもよい。このように、導電性接着
剤はチップウェーハを基板上面の導電性バイアホール1
03に電気的に連結する同時に、基板に機械的にも固定
させる利点がある。
105を個別チップ101'単位で分離されるよう切断
する。この切断工程はチップウェーハのみ切断するよう
調節することが好ましい。続いて、図6dのように、チ
ップ単位で分離された空間に樹脂109を供給して充填
する。前記チップの空間を充填した樹脂109は最終パ
ッケージにおいてチップ側面を保護する樹脂モールディ
ング部とされる。
ップパッケージ単位で基板まで切断する。こうして最終
チップパッケージが得られる。ここで切断幅は充填した
樹脂がチップ側面に所定厚さで残るようより幅狭に切断
を行う。従って、図5cに示す切断工程と共に本切断工
程においてもブレードを用いる場合、図5cの切断工程
におけるものより幅狭のブレードを採用すべきである。
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多様な形態に具現することができ
る。図7a及び7bは本発明によるチップパッケージ2
10、220に用いる基板の多様な形態を例示してい
る。
基板の各隅部に形成された例を示す。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7a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する二つのみ形成しその側
面を印刷回路基板の実装面としてもよい。
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は一辺のみにでも、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。
ホールを用いる場合、完成したチップパッケージを90
°に回転させ実装する際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利点
を奏する。
態及び添付した図面により限定されるものではなく、添
付した請求範囲により限定される。従って、請求範囲に
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
て多様な形態の置換、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、チップの一面には導電層が、他面には導電
性バイアホールが形成された基板を設け、印刷回路基板
の信号パターンと連結されるよう構成することによっ
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できる安定し
たパッケージを得ることができる。
る。
図である。
造を示す断面図である。
レーを示す概略斜視図である。
ジアレーを示す概略斜視図である。
方法を説明するための段階別工程断面図である。
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。
Claims (25)
- 【請求項1】 第1端子が形成された第1面と、第2端
子が形成され前記第1面と対向する第2面と、前記第1
面と第2面の間に形成された側面とを含み、前記第1及
び第2面上には夫々導電層が形成されたチップ、及び、
前記チップの第2面に配置され、前記第2端子と連結さ
れる導電性バイアホールが形成された基板を含むチップ
パッケージ。 - 【請求項2】 前記基板上に配置された前記チップの側
面に沿って形成された樹脂モールディング部を含む請求
項1に記載のチップパッケージ。 - 【請求項3】 前記基板の両面には導電層が形成され、
両面の導電層は前記導電性バイアホールを通して連結さ
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5】 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6】 前記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】 前記基板に形成される導電性バイアホー
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
ールは夫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
ホールは夫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導電層面、第2端子が形成され前記第
1面と対向する第2導電層面、及び前記第1導電層面と
前記第2導電層面の間に形成された側面を有するチップ
と、前記チップの第2導電層面に配置され前記第2端子
に連結された導電性バイアホールが形成された基板とを
含み、前記第1導電層面及び前記第2導電層面に形成さ
れた基板が側面となるよう前記印刷回路基板上面に配置
され、前記印刷回路基板は、前記チップパッケージの導
電性バイアホールと第1導電層面を夫々該印刷回路基板
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
成されるチップパッケージアセンブリー。 - 【請求項11】 前記基板上に配置された前記チップの
側面に沿って形成された樹脂モールディング部を含む請
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】 前記基板の両面には導電層が形成さ
れ、両面の導電層は前記導電性バイアホールを通して連
結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14】 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15】 前記基板に形成される導電性バイアホ
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】 前記基板に形成される導電性バイアホ
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10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
ホールは夫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
イアホールは夫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】 複数個のチップが形成されたウェーハ
を設ける段階と、前記ウェーハ上にチップが形成された
間隔で複数個の導電性バイアホールが形成された基板を
設ける段階と、前記基板の複数個の導電性バイアホール
に前記ウェーハに形成された各チップ下面の端子が連結
されるよう、前記ウェーハを前記基板の上面に接着する
段階と、前記結果物をパッケージ単位で切断する段階
と、を含むチップパッケージの製造方法。 - 【請求項20】 前記基板は両面に導電層が形成され、
該両面の導電層は前記導電性バイアホールを通して連結
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。 - 【請求項21】 前記チップウェーハを前記基板の上面
に接着する段階は、前記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、前記チップウェーハ
下面を前記基板の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】 前記結果物をパッケージ単位で切断す
る段階は、前記チップウェーハをチップ単位で分離する
よう1次切断する段階と、前記チップ単位で分離した空
間に樹脂を充填する段階と、前記結果物をパッケージ単
位で分離すべく2次切断する段階とから成る請求項19
に記載のチップパッケージの製造方法。 - 【請求項23】 前記1次切断段階と前記2次切断段階
を夫々ブレードにより行い、前記2次切断段階に用いる
ブレードは前記2次切断段階において用いるブレードよ
り幅狭であることを特徴とする請求項22に記載のチッ
プパッケージの製造方法。 - 【請求項24】 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25】 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何れか一面に形成され
る端子は二つであり、前記基板に形成される導電性バイ
アホールは前記二つの端子の位置に対応するよう所定間
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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