JP2004327912A - 半導体パッケージおよび半導体装置 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体パッケージの搭載に要する領域を小さくして、半導体装置を小型化する。
【解決手段】電子部品４を搭載し、実装基板に対して、面にてハンダ接合することで電気的に接合される半導体パッケージ１が、上記ハンダ接合をする接合面に、実装基板とハンダ接合する底面電極２と、上記接続端子に隣接する溝３とを有し、底面電極２の一部が、上記溝の表面に形成されている。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体パッケージおよび半導体装置に関し、特に電子部品の実装スペースの縮小化により、半導体装置を小型化したものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ＩＣを搭載した電子部品のベース基板（パッケージ）として、接続するリードがなく、ベース基板側面に接続用の電極を持つ、ＬＣＣ（リードレスチップキャリア）基板がしばしば用いられる。このＬＣＣ基板はＱＦＰ（クアドフラットパッケージ）等のリード部品に比べて比較的安価である上、設計の自由度があることから、ＩＣのパッケージとして一般的に用いられている。
【０００３】
ＬＣＣ基板の特長としては、ＣＳＰ（ｃｈｉｐ ｓｉｚｅ ｐａｃｋａｇｅ）等に比べて、ＬＣＣ基板をマザーボードに実装する際に、マザーボードとのハンダ接続強度が高いことがあげられる。これは、実装の際に接合される、ＬＣＣ基板の端子とマザーボード側の部品搭載ランドとの接続面積が大きいためである。これに加えて、ＬＣＣ基板の端子とマザーボード側の部品搭載ランドとをハンダ接続するときに、部品搭載ランドのサイズをＬＣＣ基板の外形サイズよりも大きく取ることにより、ハンダフィレットを作製して、さらに接続強度を確保するのが一般的である。
【０００４】
一方、リードレス部品のハンダ接続強度向上策としては、特許文献１が開示されている。以下にこの概要を図９を用いて説明する。
【０００５】
このリードレス部品は、リードレスキャリア２の周縁部分に、側壁凹部２２に連通して底面凹部２４を設け、底面凹部２４に底面電極２５を形成することにより、ハンダの接着面積を大きくして回路基板３０へのハンダ付け強度を強くするものである。
【０００６】
より詳しくは、リードレス部品の電極形状について、平面視弓形の側面凹部２２に側面電極６を設け、一方を、接続線を介して回路素子に接続し、もう一方を底面電極２５に接続するというものである。底面電極２５は、側面凹部２２に連通するごとくにキャリア２の底面２３の周縁に併設された側面視弓形の底面凹部２４に形成されている。このように、底面電極２５が底面凹部２４の弧形の内面に形成されているので、投影面積が従来の底面パッドと同面積であるにもかかわらず、ハンダ１０に接着する接着面が大きくなり、ハンダ付け強度が強くなるのである。
【０００７】
また、リードレス部品に溝を作成する例として、特許文献２が開示されている。その概要を図１０を用いて以下に説明する。これは、半導体パッケージＰ１の中継基板１が剛性材料で構成されている場合でも、実装基板２０の変形に伴う接続不良の発生を防止することを目的とするものである。
【０００８】
その解決手段としては、剛性材料からなる中継基板１の第２主面１ｂ（実装基板２０と対向する側の面）に、導体パターン２ｂや貫通ビアホール３を避けて応力緩和溝１０を設ける。これにより、半導体パッケージＰ１の実装後に実装基板２０が変形しても、この変形に中継基板１がある程度追従することが可能となり、ハンダボール９を用いた接続部の破断が防止される。このような方法は、ＢＧＡパッケージやＬＧＡパッケージのように多数の外部接続端子がエリア配列される半導体パッケージに適用すると、特に有効である。応力緩和溝１０は、中継基板１上への半導体チップ５の実装の前後いずれかにおいて、切削手段を用いて形成したり、あるいは中継基板の作製時に一体成型により形成することができる。
【０００９】
【特許文献１】
特開昭６３−１４３（公開日：１９８８年１月５日）
【００１０】
【特許文献２】
特開平１１−２６０９６０（公開日：１９９９年９月２４日）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
現在の電子機器はさらなる縮小化傾向にあり、ＬＣＣ基板やこれらを実装したモジュール部品についても、より小さな製品の開発が要求されている。しかしながら、上述したハンダフィレットを作製するためには、マザーボードにおけるＬＣＣ基板が搭載される部分の周辺に、ある程度のスペースを確保する必要が生じる。
【００１２】
一方、ＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）のように、ハンダボール接続のパッケージでは、ハンダフィレット作製の必要はないが、ＬＣＣ等のパッケージに比べて、接続端子サイズが小さいことから、一般に接続強度が低い。
【００１３】
そこで、ＬＣＣ等の接続面積が大きい接続端子を持つパッケージのように接続強度の高いパッケージにおいて、マザーボード電子部品の実装スペースの縮小化を図ることが求められている。
【００１４】
特許文献１は、リードレス部品の接続端子となる底面電極の形状を半円形にすることにより、実装されるマザーボードの端子サイズを変えることなく接続強度を向上させようとするものであるが、リードレス部品とそれを搭載するマザーボードを電気的に接続するための、ハンダの供給量のバラツキの考慮はされておらず、実装においては、ハンダ過多によるハンダの部品外部へのはみ出しが起こる可能性がある。また、ハンダ不足による接続不良が懸念される。
【００１５】
また、特許文献２は、パッケージ（中継基板１）裏面に溝１０を形成することにより、マザーボード（実装基板２０）変形による応力を吸収し、接続不良を削減しようとするものであり、リードレス部品の部品実装スペースの縮小化を図ろうとするものではない。したがって、溝１０は第２導体パターン２ｂ、すなわち中継基板１と実装基板２０とを接続するハンダボール９の部分を避けた位置に形成されており、はみ出したハンダのためのマザーボードの余裕分を削除するためには作用しない。
【００１６】
本発明は、上記従来の問題に鑑みなされたものであり、その目的は、十分な接続強度を保ちながら、電子部品を搭載しようとする機器やモジュールの小型化のため、実装基板における電子部品の実装スペースの縮小化を図ろうとするものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明の半導体パッケージは、上記の課題を解決するために、電子部品を搭載し、実装基板に対して、面にてハンダ接合することで電気的に接続される半導体パッケージであって、上記ハンダ接合をする接合面に、実装基板とハンダ接合する接続端子と、上記接続端子に隣接する溝とを有し、上記接続端子の一部が、上記溝の表面に形成されていることを特徴としている。
【００１８】
上記接続端子の一部が、上記溝の表面に形成されているとは、溝の表面に接続端子が露出しているものであり、接続端子の端部のみが表面に形成されていても、接続端子が溝表面を覆うように形成されていてもよい。
【００１９】
これによれば、実装基板と半導体パッケージの接合面の間に配されたハンダのうち、接合に用いられなかった余剰分のハンダは、ハンダ接合時に接合面から押し出されて、大部分が上記溝に流れ込む。このとき接合端子が溝の表面にまで連続していることで、余剰分のハンダが良好に溝に誘導される。
【００２０】
よって、ハンダ接合のためのハンダの供給にバラツキがあったとしても、余剰分のハンダは半導体パッケージ外部へ大きくはみ出すことがない。したがって、実装基板における半導体パッケージ接合部の周辺にスペースを設ける必要がないので、実装基板上の部品実装スペース、つまり半導体パッケージ搭載に必要な領域をより縮小化できる。
【００２１】
さらに、本発明の半導体パッケージは、実装基板に対して面にてハンダ接合しているので、接合強度も良好に保たれる。
【００２２】
また、本発明の半導体パッケージは、上記の課題を解決するために、上記接続端子が、上記半導体パッケージの接合面の、端部より内側に形成されていることを特徴としている。
【００２３】
上記接続端子が、半導体パッケージの接合面の、端部より内側に形成されると、半導体パッケージの接合面の外縁部分に接続端子を有さない領域ができる。これによれば、実装基板と接続端子とがハンダ接合された時の、余剰分のハンダのうち半導体パッケージ外側にはみ出したものが、半導体パッケージの接合面の接続端子を有さない領域と実装基板の間に留まり、半導体パッケージ外部へ大きくはみ出すことを防ぐ。
【００２４】
したがって、半導体パッケージと実装基板とを十分に接合しながら、実装基板上の部品実装スペース、つまり半導体パッケージ搭載に要する領域を縮小化できる。
【００２５】
本発明の半導体パッケージは、上記の課題を解決するために、上記接続端子の一部が、上記溝の表面を被覆していることを特徴としている。
【００２６】
上記接続端子の一部が、上記溝の表面を被覆しているとは、言い換えれば、接続端子が半導体パッケージの溝の内部にまで形成されるものである。接続端子が被覆する範囲は、例えば溝の、接続端子と隣接する側の壁面を覆うように形成してもよい。
【００２７】
これによれば、余剰分のハンダは溝の内部にはみ出し、半導体パッケージ外部へ大きくはみ出すことがない。さらに、はみ出したハンダが、実装基板と溝表面に被覆した接続端子とを接合してハンダフィレットとなるので、さらに接合が強固になる。したがって、実装基板と半導体装置との接続を強固にしながら、実装基板上の部品実装スペース、つまり半導体パッケージ搭載に要する部分を縮小化できる。
【００２８】
本発明の半導体パッケージは、上記の課題を解決するために、上記接続端子が半導体パッケージの周辺部に設けられ、上記溝が接合面における上記接続端子の内側に隣接するように、枠状に形成されていることを特徴としている。
【００２９】
上記接続端子は、半導体パッケージの実装基板との接合面の周辺部分の少なくとも一部に形成されていればよい。そして、接合面におけるこの接続端子の内部側の隣接する部分に比較的細い溝が形成され、これが枠状につながっている。
【００３０】
これによれば、溝が枠状につながっており、また、溝も最小限の大きさにできるので、接続端子に隣接する溝を容易に形成することができる。そして余剰分のハンダが溝に逃げることにより、実装基板上の部品実装スペース、つまり半導体パッケージ搭載に必要な領域をより縮小化できる。
【００３１】
本発明の半導体パッケージは、上記の課題を解決するために、上記接続端子が半導体パッケージの周辺部に設けられ、上記溝が上記接続端子と接続端子の間を掘り込んだ凹部であることを特徴としている。
【００３２】
上記接続端子は、半導体パッケージの実装基板との接合面の周辺部分の少なくとも一部に形成されていればよい。そして、溝として、この接続端子と隣接する部分を含む、接続端子と接続端子の間を掘り込んだ凹部が形成されている。
【００３３】
これによれば、半導体パッケージの実装基板との接合面に凹部が形成されているので、余剰分のハンダが凹部に逃げることにより、実装基板の半導体パッケージ搭載に必要な領域をより縮小化できる。また、この凹部に電子部品などを搭載することができるスペースが形成される。
【００３４】
本発明の半導体パッケージは、上記の課題を解決するために、上記凹部に、電子部品を搭載することを特徴としている。
【００３５】
これによれば、半導体パッケージの実装基板との接合面側に電子部品が搭載できるので、より多くの電子部品が搭載できる半導体パッケージとすることができる。
【００３６】
本発明の半導体パッケージは、上記の課題を解決するために、上記溝が、上記ハンダ接合時にはみ出す余剰のハンダが流れ込むためのものであることを特徴としている。
【００３７】
これによれば、実装基板と半導体パッケージの接合面の間に配されたハンダのうち、接合に用いられなかった余剰分のハンダが、ハンダ接合時に接合面から押し出された時に溝に流れ込む。これにより、ハンダ接合のためのハンダの供給にバラツキがあっても、余剰分のハンダは半導体パッケージ外部へはみ出すことがない。したがって、実装基板における半導体パッケージの周辺にスペースを設ける必要がないので、実装基板上の部品実装スペース、つまり半導体パッケージ搭載に必要な領域を縮小化できる。
【００３８】
本発明の半導体装置は、上記の課題を解決するために、上記半導体パッケージを実装基板にハンダ接合されたことを特徴としている。
【００３９】
これによれば、余剰分のハンダは実装基板上の半導体パッケージ外部へ大きくはみ出すことがない。したがって、実装基板における半導体パッケージ接合部の周辺にスペースを設ける必要がないので、実装基板上の部品実装スペース、つまり半導体パッケージ搭載に必要な領域をより縮小化できる。また半導体パッケージと実装基板との接合強度も良好に保たれる。
【００４０】
本発明の半導体装置は、上記の課題を解決するために、実装基板に対して、半導体パッケージを面にてハンダ接合してなる半導体装置であって、上記半導体パッケージが、上記ハンダ接合をする接合面に、実装基板とハンダ接合する接続端子と、上記接続端子に隣接する溝とを有し、上記実装基板が上記半導体パッケージと電気的に接続する搭載ランドを有し、上記搭載ランドが、上記接続端子と重なるように形成され、かつ上記溝と重なる部分まで形成されていることを特徴としている。
【００４１】
上記「溝と重なるように形成されている」とは、搭載ランドの少なくとも一部が上記溝の表面部分（内部）と対向するように形成されていることを示している。したがって、搭載ランドの一部が溝内の空間に露出するように形成されている。
【００４２】
これによれば、上記搭載ランドが、上記半導体パッケージの溝と重なるように形成されているので、半導体パッケージの接続端子と、実装基板の搭載ランドとをハンダ接合する時に、半導体パッケージと実装基板との間からはみ出るハンダの余剰分のうち、内側に向かって流出したものが溝に流れ込むので、半導体パッケージの外側に流出しない。また、実装基板に対して、面にてハンダ接合しているので、接合強度も良好に保たれる。
【００４３】
したがって、実装基板と半導体パッケージとの接合強度を保ちながら、実装基板の半導体パッケージ搭載に必要な領域をより縮小化できる。
【００４４】
さらに、本発明の半導体装置は、上記の課題を解決するために、上記搭載ランドが、上記接続端子と重なるように形成され、上記半導体パッケージ接合面の端部あるいは端部より内側から上記溝と重なる部分まで形成されていることを特徴としている。
【００４５】
これにより、余剰分のハンダが外側に向かって流出しても、半導体パッケージの外側までははみ出しにくい形状となる。
【００４６】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態１〕
本発明は、リードレス部品等の半導体パッケージの裏面側にハンダバラツキ吸収用の溝を設置することによりハンダの部品外部へのはみ出しを抑制し、部品実装スペースを縮小化しようとするものである。
【００４７】
本発明の実施の一形態について図１ないし図４に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００４８】
本実施の形態の半導体装置は、パッケージ（半導体パッケージ）１、マザーボード（実装基板）５、電子部品４からなり、半導体集積回路などの電子部品４を動作可能にしたものである。
【００４９】
電子部品４は、ＩＣ（集積回路）などであり、マザーボード５に電気的に接続させることで、動作可能となる。
【００５０】
電子部品４を搭載したパッケージ１を示したのが、図１および図２である。パッケージ１としては、ＬＣＣ（ｌｅａｄｌｅｓｓ ｃｈｉｐ ｃａｒｒｉｅｒ）、ＬＧＡ（ｌａｎｄ ｇｒｉｄ ａｒｒａｙ）等を用いることができる。パッケージ１は、セラミックやガラスエポキシ等の硬質材料で形成された基板８に、底面電極２と溝３とを設けたものである。
【００５１】
図１（ａ）はパッケージ１の側面図であり、図１（ｂ）はパッケージ１のマザーボード５と接合する面（接合面）の平面図である。図１（ａ）および（ｂ）に示すように、底面電極２がパッケージ１の側面の角部以外に形成され、接合面の角部以外にも連続的に形成されている。但し、接合面における底面電極２は、周辺部のみに形成されており、中央部分には設けられていない。この中央部分の底面電極２が途切れている部分と接するように、底面電極２と交差する方向に、すなわちパッケージ１の側面と平行に設けられた溝３が、四角の枠状に形成されている。
【００５２】
図２（ａ）は、図１（ｂ）のＸ−Ｘ面の断面図であり、そのＡ部の拡大図が図２（ｂ）である。溝３は枠状に形成されているので、図２（ａ）に示すように、Ｘ−Ｘ面の断面では、溝３は２列形成されている。断面図における底面電極２は、図２（ｂ）に示すように、基板８の側面から底面（接合面）に連続的に形成されており、底面電極２の底面における端部が溝３の壁面と連続するように形成されている。このとき、底面電極２の端部が溝３の壁面となるように形成されている。
【００５３】
以上のようなパッケージ１を、マザーボード５に搭載した状態を示しているのが図３の平面図である。これに示されるとおり、マザーボード５上にパッケージ１が搭載されており、さらにパッケージ１上に電子部品４が搭載されている。
【００５４】
この図３のＹ−Ｙ面の断面図が図４（ａ）である。これに示されるとおり、マザーボード５上に、溝３が形成されたパッケージ１が接合され、さらにパッケージ１上に電子部品４が搭載されている。
【００５５】
また、図４（ａ）のＢ部の拡大図が図４（ｂ）である。図４（ｂ）に示すとおり、マザーボード５には、パッケージ１をその底面電極２の部分にて支えて接続させる部品搭載ランド６が、ほぼパッケージ１の側面から溝部３までと重なるように形成されている。したがって、部品搭載ランド６は、外縁の形状がパッケージ１の接合面と略同形状で、中央部分が抜けた形状となる。
【００５６】
部品搭載ランド６の外縁（外形）の端部は、パッケージ１を部品搭載ランド６上に配置したときに、パッケージ１の側面と同等な位置か、あるいはパッケージ１側面よりやや内側と重なるように設定する。これにより、パッケージ１と部品搭載ランド６とをハンダ接合した時、パッケージ１の外側にはみ出す余剰分のハンダ９の量が抑えられる。なお、ハンダ９は、パッケージ１側面まで覆うことにより、部品搭載ランド６とパッケージ１との接合をより強固なものとする。
【００５７】
また、部品搭載ランド６の内側（中央部分）の端部は、パッケージ１を部品搭載ランド６上に配置したときに、パッケージ１の底面電極２の端部と一致する位置、あるいは端部より内側の位置で、パッケージ１の溝３と重なるように設定される。したがって、部品搭載ランド６の内側の端は、図４（ｂ）に示すＬの範囲内にくるように形成する。これにより、部品搭載ランド６が溝部３にて露出するように形成されるので、半導体パッケージ１と部品搭載ランド６とをハンダ接合した時、余剰分のハンダ７は部品搭載ランド６の溝３内の部分に溜まる。このとき、ハンダ７は、底面電極２に沿って移動するので、底面電極２は溝部表面まで形成される必要がある。
【００５８】
したがって、余剰分のハンダが半導体パッケージの外に流れ出すことを抑制できる。
【００５９】
また、底面電極２は、このパッケージ１の上面に形成された、ＩＣ、その他の電子部品４を搭載するための部品ランド等とパターン配線によって電気的に接続されており、回路基板を形成している。
【００６０】
以下にパッケージ１を用いたモジュール品の生産フローを示す。
【００６１】
まず、パッケージ１上面に設けられた部品ランドにＩＣやその他の電子部品４を実装する。ＩＣはモールド部品でもベアチップ実装でも構わない。
【００６２】
部品の搭載は通常、上面側に行われるが、パッケージ１の底面の溝３より内側に、凹状の彫りこみ部分を作成してここに実装しても良い。パッケージ１の上面は、部品実装後に搭載部品保護のためのカバーや封止樹脂、レンズ等の光学部品を取り付けても良い。
【００６３】
次に、パッケージ１のマザーボード５へ実装する実装工程について説明する。パッケージ１とマザーボード５とは、面にて、ハンダ接合を行うことにより、接続される。ハンダ接合の方法は、リフロー工法またはパルスヒート又はコンスタントヒートされた加熱ツールを用いた工法によるものが好ましい。
【００６４】
リフロー工法による実装は、マザーボード５の部品搭載ランド６に所定量のクリームハンダを印刷しておき、所定位置に部品実装を行ったパッケージ１を載せ、リフロー炉を通過させることによって印刷したハンダを溶融させ、ハンダ接合を行う。
【００６５】
一方、加熱ツールを用いた工法による実装は、マザーボード５の部品搭載ランド６に所定量のハンダを印刷しておき、リフロー炉を通過させる、またはオーブンに入れる等の加熱処理を行うことにより、クリームハンダを一度溶融させ、ハンダを部品搭載ランド６上に固着させる。このような処理を行ったマザーボード５を、ハンダが固着した部品搭載ランド６とパッケージ１の底面電極が接触するように所定位置に設置し、マザーボード５の裏面側（パッケージ１の反対側）から加熱することによって固着した部品搭載ランド６上のハンダを再溶融させ、ハンダ接合を行う。
【００６６】
上記いずれの工法の場合でも、ハンダが印刷される部品搭載ランド６の外縁は、パッケージ１の外縁より内側にくるように設定し、また、中央部分の端部がパッケージ１の溝３と重なるように設定している。したがって、上記実装工程において、底面電極２と部品搭載ランド６の間の狭い隙間からはみ出す余剰のハンダは、パッケージ１の溝３部分に移動する、あるいは半導体パッケージ１の側面、および半導体パッケージとマザーボード５との間に位置する。
【００６７】
なお、溝３の容積が大きいほど、ハンダ印刷の大きなバラツキに対応することができ、部品外形の外側へのハンダのはみ出しを抑制できる。
【００６８】
また、彫りこみを作成する場合は、これを底面電極２の内側部分まで広げることにより、溝３を省略しても構わない。ただし、この場合は、底面電極近辺には部品実装を行わない。
【００６９】
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態について図５ないし図８に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００７０】
本実施の形態の半導体装置は、パッケージ１１、マザーボード１５、電子部品１４からなり、半導体集積回路などの電子部品１４を製品に搭載可能な形態にしたものである。
【００７１】
電子部品１４は、ＩＣ（集積回路）などであり、マザーボード１５に電気的に接続させることで、動作可能となる。
【００７２】
電子部品１４を搭載したパッケージ１１を示したのが、図５および図６である。パッケージ１１としては、ＬＣＣ、ＬＧＡ等を用いることができる。このパッケージ１１は、セラミックやガラスエポキシ等の硬質材料で形成された基板１８の底面真ん中に四角い凹部状の彫り込み１３を設け、底面に底面電極１２を、彫り込み１３の壁面に壁面電極１７を設けたものである。
【００７３】
図５（ａ）はパッケージ１１の側面図であり、図５（ｂ）はパッケージ１１のマザーボード１５と接合する面（接合面）の平面図である。底面電極１２はパッケージ１１の端部から彫り込み１３までの周辺部分に設けられている。底面電極１２は、パッケージ１１の端部よりやや内側で切断されており、一方底面電極１２の掘り込み１３に隣接する側は、彫り込み１３の壁面に設けられた壁面電極１７と連続している。壁面電極１７は、彫り込み１３の壁面と天井との間の領域に設けられる。
【００７４】
図６（ａ）は、図５（ｂ）のＸ’−Ｘ’面の断面図であり、そのＡ部の拡大図が図２（ｂ）である。図２（ａ）に示すように、Ｘ’−Ｘ’面の断面では、彫り込み１３が、パッケージ１１底面の中央部分に形成されており、電子部品１４が搭載できるようになっている。断面図における底面電極１２は、図２（ｂ）に示すように、基板１８の底面における、基板１８の側面からやや内側から彫り込み１３まで形成されている。そして、底面電極１２は、連続的に彫り込み１３の壁面に形成された壁面電極１７に続いている。壁面電極１７は、彫り込み１３の表面を被覆している。
【００７５】
以上のようなパッケージ１１を、マザーボード１５に搭載した状態を示しているのが図７の平面図である。これに示されるとおり、マザーボード１５上にパッケージ１１が搭載されており、さらにパッケージ１１上に電子部品１４が搭載されている。
【００７６】
この図７のＹ’−Ｙ’面の断面図が図８（ａ）である。これに示されるとおり、マザーボード１５上に、彫り込み１３が形成されたパッケージ１が接合され、さらにパッケージ１の上面および彫り込み１３内に電子部品１４が搭載されている。
【００７７】
また、図８（ａ）のＢ部の拡大図が図８（ｂ）である。図８（ｂ）に示すとおり、マザーボード１５には、パッケージ１１をその底面電極１２の部分にて支えて接続させる部品搭載ランド１６が、ほぼパッケージ１１の側壁から彫り込み１３までと重なるように形成されている。したがって、部品搭載ランド１６は、外縁の形状がパッケージ１１と略同形状で、中央部分が抜けた形状となる。
【００７８】
部品搭載ランド１６の外縁の端部は、パッケージ１１を部品搭載ランド１６上に配置したときに、パッケージ１１の側面よりやや内側になるように設定する。これにより、よりハンダがパッケージ外部にはみ出しにくい構造を得る事ができる。
【００７９】
また、部品搭載ランド１６の中央側の端部は、パッケージ１１を部品搭載ランド１６上に配置したときに、パッケージ１１の底面電極１２の端部より内側で、パッケージ１１の彫り込み１３の内部に位置するように設定される。これにより、部品搭載ランド１６が彫り込み１３にて露出するように形成されるので、半導体パッケージ１１と部品搭載ランド１６とをハンダ接合した時、余剰分のハンダ１９は部品搭載ランド１６の彫り込み１３内にはみ出す。このとき、余剰分のハンダ１９は、壁面電極１７と部品搭載ランド６とを接合させるハンダフィレットを掘り込み１３にて作製できる。
【００８０】
部品実装を行ったパッケージ１１をマザーボード１５に実装する。実装するマザーボード１５には、パッケージ１１を搭載するための部品搭載ランド１６が設置されている。部品搭載ランド１６は、パッケージ１１の端面から彫り込み１３の間の部分を支えるように、この部分とほぼ同様な形状の枠状の部品搭載ランド１６を有している。
【００８１】
このとき部品搭載ランド１６の外側の端は、パッケージ１の側面と同等な位置か、あるいはやや内側になるように設定して搭載する。また、部品搭載ランド１６の内側の端は、パッケージ１１を部品搭載ランド１６上に配置したときに、パッケージ１１の底面電極１２の内側で、パッケージ１１の彫り込み１３に重なるように設定され、部品搭載ランド６が彫り込み１３にて露出するように形成されている。
【００８２】
したがって、余剰分のハンダが半導体パッケージの外に流れ出すことがなく、ハンダフィレットを形成して接合強度を向上できる。
【００８３】
底面電極１２は、このパッケージ１１に搭載されるＩＣ、その他の電子部品の部品搭載ランド等と、壁面電極１７、または底面電極１２上に設けられたスルーホール等を介してそれぞれパターン配線によって電気的に接続されており、回路基板が形成されている。
【００８４】
以下にパッケージ１１を用いたモジュール品の生産フローを示す。
【００８５】
まず、パッケージ１１の部品ランドにＩＣやその他の電子部品１４を実装する。ＩＣの実装方法は、モールド部品として形成してもベアチップ実装でも構わない。 部品の搭載は通常、上面側に行われるが、彫りこみ１３に実装しても良い。この場合、彫りこみ１３は、ハンダが流れ込むための溝としての役割と、電子部品を実装する場所としての役割を兼ね備えることとなる。また、彫り込み１３は、実施の形態１のような溝３でもよく、また溝の内側に電子部品実装のための彫り込み１３を別に設けてもよい。ただし、この場合は、底面電極近辺には部品実装を行わない。部品実装後には、パッケージ１１の上面は、搭載した電子部品保護のためのカバーや封止樹脂、レンズ等の光学部品を取り付けても良い。
【００８６】
次に、パッケージ１１のマザーボード１５へ実装する実装工程について説明する。パッケージ１１とマザーボード１５とは、面にて、ハンダ接合を行うことにより、接続される。ハンダ接合の方法は、リフローまたはパルスヒート又はコンスタントヒートされた加熱ツールを用いた工法によるものが好ましい。
【００８７】
リフロー工法による実装の場合は、マザーボード１５の部品搭載ランド１６に所定量のクリームハンダを印刷しておき、所定位置に部品実装を行ったパッケージ１１を載せ、リフロー炉を通過させることによって印刷したハンダを溶融させ、ハンダ接続を行う。
【００８８】
一方、加熱ツールを用いた工法による実装の場合は、マザーボード１５の部品搭載ランド１６に所定量のハンダを印刷しておき、リフロー炉を通過させる、またはオーブンに入れる等の加熱処理を行うことにより、クリームハンダを一度溶融させ、ハンダを部品搭載ランド１６上に固着させる。このような処理を行ったマザーボード１５を、ハンダが固着した部品搭載ランド１６とパッケージ１１の底面電極１２が接触するように所定位置に設置し、マザーボード１５の裏面側（パッケージ１１の反対側）から加熱することによって固着した部品搭載ランド１６上のハンダを再溶融させ、ハンダ接続を行う。
【００８９】
いずれの工法の場合でも、ハンダが印刷される部品搭載ランド１６の外縁形状は、パッケージ１１の外縁より内側にくるように設定し、また、パッケージ１１の彫り込み１３の部分にかかって形成されている。したがって、実装工程において底面電極１２と部品搭載ランド１６の間の狭い隙間からはみ出す余剰のハンダはパッケージ１１の内側の彫り込み１３部分に移動する、あるいは半導体パッケージ１１とマザーボード１５との間に位置する。このとき、余剰のハンダは、電極に沿って移動するので、底面電極１２は彫り込み１３まで連続して形成される必要がある。
【００９０】
また、彫り込み１３に移動したハンダは、彫り込み１３の外側の壁面に形成された壁面電極７と部品搭載ランド６とをハンダ接続することにより、より強い接合を確保できる。
【００９１】
また、彫り込み１３の容積が大きければ、その分、ハンダ印刷の大きなバラツキにも対応することができ、パッケージ１１外側へのハンダのはみ出しを抑制できる。
【００９２】
以上のように、本発明の半導体装置は、ハンダの印刷バラツキをほとんど気にすることなく製造でき、半導体パッケージからハンダがはみ出さすことなく、電子部品を実装した半導体パッケージを基板に実装することができる。また、リフローやパルスヒートといった従来の工法を用いて実装することができる。
【００９３】
なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【００９４】
また、本発明は、以下の構成とすることもできる。
【００９５】
ＬＣＣ、ＬＧＡ（ランドグリッドアレイ）等、マザーボードと面で電気的接続を行うリードレスパッケージであって、パッケージの底面接続端子の内側に溝が形成され、底面接続端子が上記溝の壁面まで形成されている第１のリードレスパッケージ。
【００９６】
上記第１のリードレスパッケージであって、底面接続端子がパッケージの外形部分（側面までは達していない）までは形成されていない第２のリードレスパッケージ。
【００９７】
上記第１及び第２のリードレスパッケージにおいて、底面接続端子の電極が上記溝の壁面部分にまで形成されている第３のリードレスパッケージ。
【００９８】
第１〜３のリードレスパッケージにおいて、溝が、細い溝または、互いに対向する底面接続端子の端から端までが溝になっている事を特徴とする第４のリードレスパッケージ。
【００９９】
第１〜４のリードレスパッケージにおいて、溝に、電子部品を搭載している事を特徴とする第５のリードレスパッケージ。
【０１００】
第１〜５のいずれかのリードレスパッケージと、マザーボードとの実装構造体において、マザーボード上にあるリードレスパッケージ用の部品搭載ランドの外側の位置は、リードレスパッケージの外形サイズと同等か、またはやや小さめ（または内側）であり、部品搭載ランド６の内側の位置は、リードレスパッケージの溝に接する位置か、または溝の内部に位置しているリードレスパッケージの実装構造体。
【０１０１】
【発明の効果】
本発明の半導体パッケージは、以上のように、電子部品を搭載し、実装基板に対して、面にてハンダ接合することで電気的に接続される半導体パッケージであって、上記ハンダ接合をする接合面に、実装基板とハンダ接合する接続端子と、上記接続端子に隣接する溝とを有し、上記接続端子の一部が、上記溝の表面に形成されている構成である。
【０１０２】
これによれば、実装基板と半導体パッケージの接合面の間に配されたハンダのうち、接合に用いられなかった余剰分のハンダは、ハンダ接合時に接合面から押し出されて、上記溝に流れ込む。したがって、実装基板における半導体パッケージ接合部の周辺にスペースを設ける必要がないので、半導体パッケージ搭載に必要な領域をより縮小化できるという効果を奏する。また、実装基板と半導体パッケージとの接合強度も良好に保たれる。
【０１０３】
また、本発明の半導体パッケージは、以上のように、上記接続端子が、上記半導体パッケージの接合面の、端部より内側に形成されている構成である。
【０１０４】
上記接続端子が、半導体パッケージの接合面の、端部より内側に形成されると、半導体パッケージの接合面の外縁部分に接続端子を有さない領域ができる。これによれば、実装基板と接続端子とがハンダ接合された時の、余剰分のハンダのうち半導体パッケージ外側にはみ出したものが、半導体パッケージの接合面の接続端子を有さない領域と実装基板との間に留まり、半導体パッケージ外部へ大きくはみ出すことを防ぐ。
【０１０５】
したがって、半導体パッケージと実装基板とを十分に接合しながら、実装基板上の部品実装スペース、つまり半導体パッケージ搭載に要する領域を縮小化できるという効果を奏する。
【０１０６】
本発明の半導体パッケージは、以上のように、上記接続端子の一部が、上記溝の表面を被覆している構成である。
【０１０７】
これによれば、余剰分のハンダは溝の内部にはみ出し、半導体パッケージ外部へ大きくはみ出すことがない。さらに、はみ出したハンダが、実装基板と溝表面に被覆した接続端子とを接合してハンダフィレットとなるので、さらに接合が強固になる。したがって、実装基板と半導体装置との接続を強固にしながら、実装基板上の部品実装スペース、つまり半導体パッケージ搭載に要する部分を縮小化できるという効果を奏する。
【０１０８】
本発明の半導体装置は、以上のように、このような半導体パッケージを実装基板にハンダ接合された構成である。
【０１０９】
これによれば、余剰分のハンダは実装基板上の半導体パッケージ外部へ大きくはみ出すことがない。したがって、実装基板における半導体パッケージ接合部の周辺にスペースを設ける必要がないので、実装基板上の部品実装スペース、つまり半導体パッケージ搭載に必要な領域をより縮小化できるという効果を奏する。
【０１１０】
本発明の半導体装置は、以上のように、実装基板に対して、半導体パッケージを面にてハンダ接合してなる半導体装置であって、上記半導体パッケージが、上記ハンダ接合をする接合面に、実装基板とハンダ接合する接続端子と、上記接続端子に隣接する溝とを有し、上記実装基板が上記半導体パッケージと電気的に接続する搭載ランドを有し、上記搭載ランドが、上記接続端子と重なるように形成され、かつ上記溝と重なる部分まで形成されている構成である。
【０１１１】
これによれば、上記搭載ランドが、上記半導体パッケージの溝の内部に対向するように形成されているので、接続端子と搭載ランドとをハンダ接合する時に、接続端子と搭載ランドとの間からはみ出るハンダの余剰分のうち、内側に向かって流出したものは、溝に流れ込んで、半導体パッケージの外側に流出しない。
【０１１２】
したがって、実装基板の半導体パッケージ搭載に必要な領域をより縮小化できるという効果を奏する。また、実装基板と半導体パッケージとの接合強度も良好に保たれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係る半導体パッケージを示す図面であり、（ａ）が側面図で、（ｂ）が実装基板との接合面の平面図である。
【図２】上記図１（ｂ）のＸ−Ｘ面で切断した断面図であり、（ａ）は全体を（ｂ）は半導体パッケージの端部から溝部までのＡ部を拡大したものである。
【図３】本発明の実施の一形態に係る半導体装置を示す平面図である。
【図４】上記図３のＹ−Ｙ面で切断した断面図であり、（ａ）は全体を（ｂ）は半導体パッケージの端部から溝部までのＢ部を拡大したものである。
【図５】本発明の他の実施の形態に係る半導体パッケージを示す図面であり、（ａ）が側面図で、（ｂ）が実装基板との接合面の平面図である。
【図６】上記図５（ｂ）のＸ’−Ｘ’面で切断した断面図であり、（ａ）は全体を（ｂ）は半導体パッケージの端部から溝部までのＡ部を拡大したものである。
【図７】本発明の他の実施の形態に係る半導体装置を示す平面図である。
【図８】上記図７のＹ’−Ｙ’面で切断した断面図であり、（ａ）は全体を（ｂ）は半導体パッケージの端部から彫り込みまでのＢ部を拡大したものである。
【図９】従来技術の半導体装置を示しており、（ａ）は斜視図（ｂ）は破断側面図である。
【図１０】他の従来技術の半導体装置の実装状態の断面図である。
【符号の説明】
１ パッケージ（半導体パッケージ）
２ 底面電極（接続端子）
３ 溝
４ 電子部品
５ マザーボード（実装基板）
６ 部品搭載ランド（搭載ランド）
７ ハンダ
８ 基板
９ ハンダ
１１ パッケージ（半導体パッケージ）
１２ 底面電極（接続端子）
１３ 彫り込み（溝）
１４ 電子部品
１５ マザーボード（実装基板）
１６ 部品搭載ランド（搭載ランド）
１７ 壁面電極（接続端子）
１８ 基板
１９ ハンダ

Claims (10)

1. 電子部品を搭載し、実装基板に対して、面にてハンダ接合することで電気的に接続される半導体パッケージであって、
   上記ハンダ接合をする接合面に、実装基板とハンダ接合する接続端子と、上記接続端子に隣接する溝とを有し、
   上記接続端子の一部が、上記溝の表面に形成されていることを特徴とする半導体パッケージ。
2. 上記接続端子が、上記半導体パッケージの接合面の、端部から間隔をあけた領域に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体パッケージ。
3. 上記接続端子の一部が、上記溝の表面を被覆していることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体パッケージ。
4. 上記接続端子が半導体パッケージの周辺部に設けられ、上記溝が接合面における上記接続端子の内側に隣接するように、枠状に形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の半導体パッケージ。
5. 上記接続端子が半導体パッケージの周辺部に設けられ、上記溝が上記接続端子と接続端子の間を掘り込んだ凹部であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の半導体パッケージ。
6. 上記凹部に、電子部品を搭載することを特徴とする請求５記載の半導体パッケージ。
7. 上記溝が、上記ハンダ接合時にはみ出す余剰のハンダが流れ込むためのものであることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の半導体パッケージ。
8. 請求項１から７のいずれか１項に記載の半導体パッケージが実装基板にハンダ接合されたことを特徴とする半導体装置。
9. 実装基板に対して、半導体パッケージを面にてハンダ接合してなる半導体装置であって、
   上記半導体パッケージが、上記ハンダ接合をする接合面に、実装基板とハンダ接合する接続端子と、上記接続端子に隣接する溝とを有し、
   上記実装基板が上記半導体パッケージと電気的に接続する搭載ランドを有し、
   上記搭載ランドが、上記接続端子と重なるように形成され、かつ上記溝と重なる部分まで形成されていることを特徴とする半導体装置。
10. 上記搭載ランドが、上記接続端子と重なるように形成され、上記半導体パッケージ接合面の端部あるいは端部より内側から上記溝と重なる部分まで形成されていることを特徴とする請求項９に記載の半導体装置。

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