JP2005259844A

JP2005259844A - 半導体パッケージ基板

Info

Publication number: JP2005259844A
Application number: JP2004066783A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Ishida; 芳弘石田; Atsushi Takahashi; 篤高橋
Original assignee: Nagase and Co Ltd
Current assignee: Nagase and Co Ltd
Priority date: 2004-03-10
Filing date: 2004-03-10
Publication date: 2005-09-22

Abstract

【課題】ボンディングパットが狭くなるとはんだペースト印刷によるはんだ供給ができなくなり安価なはんだ搭載基板を提供できない問題があった。
【解決手段】センターパッドを持つＩＣチップに対応した半導体パッケージ基板のボンディングパットをボンディングパットの列に対し、ほぼ配線するパターンが均等になるように一方の方向にピッチを広げボンディングパターンを形成し、ボンディングパットの列に対し直角方向に、直線でパターン幅を広げた広がりパターンを形成する。広がり部に形状の揃ったはんだペーストを印刷し広がり部からはんだを濡れ広がらすことで、ボンディングパットにはんだを形成した安価なはんだ仕様の半導体パッケージ基板を提供できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＩＣチップとフリップチップ接合する半導体パッケージ基板に関する。さらに詳しくは、フリップチップ実装するボンディングパットにはんだを搭載する半導体パッケージ基板に関する。

従来の半導体パッケージ基板のはんだを搭載したボンディングパットには、ボンディングパット部のみをソルダーレジストで開口しはんだを搭載した構造がある。（例えば、特許文献１参照。）

以下、図５、図６により従来の半導体パッケージ基板について説明する。図５は、半導体パッケージ基板のボンディングパットの上面図である。ほぼ直線上に配置されたボンディング位置１に対応しボンディングパット２がほぼ直角に形成されソルダーレジスト５により開口されている。ボンディングパット２はソルダーレジスト５によりボンディング位置１に対しほぼ均等に開口されている。

図６は、図５のＡ−Ｂ断面図である。ソルダーレジスト５により開口されボンディングパット２の上にはんだ７が搭載されている。はんだ７ははんだペーストをボンディングパット２の上に直接印刷し、リフローにより形成される。

特開２００２−３２９７４４号公報

しかしながら、前述の半導体パッケージ基板には次のような問題点がある。即ち、ＩＣチップが高集積化され小さくなることでボンディングパットの間隔が狭くなると、ボンディングパット上に直接はんだペーストを印刷する安価な搭載法が出来なくなり安価な半導体パッケージ基板を提供できない等の問題があった。

本発明は、上記従来の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、狭ピッチのボンディングパットへの安価なはんだの搭載法を使えるボンディングパターンを持ち、はんだが搭載されたボンディングパットを持つ安価な半導体パッケージ基板を提供するものである。

上記目的を達成するために、ほぼ直線上に並んだパッドを持つＩＣチップとフリップチップ接続する半導体パッケージ基板において、ボンディングパターンは前記ＩＣチップとフリップチップ接合するボンディングパットの列に対し一方の方向に形成し、前記ボンディングパターンのピッチは前記ボンディングパットのピッチよりも広がっており、前記ボンディングパターンは少なくとも前記ボンディングパターンの広がった部分の中に前記ボンディングパットの列に対し直角な直線パターンを持ち、前記ボンディングパットははんだで覆われていることを特徴とするものである。

また、前記直線パターンのパターン幅は、前記ボンディングパット幅よりも広いことを特徴とするものである。

また、前記ボンディングパターンの一方は、ソルダーレジストにより覆われていることを特徴とするものである。

また、前記ボンディングパターンは、前記ボンディングパットの列に対し一方の方向と他方の方向の数がほぼ均等であることを特徴とするものである。

また、前記ボンディングパットは、前記ＩＣチップのほぼ中央に配置されていることを特徴とするものである。

以上、説明した様に本発明の半導体パッケージ基板によれば、ほぼ直線上に並んだボンディングパットから一方の方向にボンディングパターンを形成し、ボンディングパターンのピッチを広くし、少なくとも広がった部分の中にボンディングパットの列に対し直角な直線パターンを形成することで、容易な印刷法によるはんだペーストを供給でき、はんだペーストをリフローすることでボンディングパットまではんだを濡れ広がらせ、ボンディングパットにはんだを搭載した安価な半導体パッケージ基板を提供できる。

また、直線パターンのパターン幅を広くすることでパターン上にボンディングパットまで濡れ広がるはんだの量を容易に確保できる。

また、ボンディングパターンの一方をソルダーレジストで覆うことで、リフロー時ボンディングパットの方向にはんだが濡れ広がることが出来る。

また、ボンディングパターンの配線方向の数をほぼ均等にすることで容易にボンディングパターンピッチを広げることが出来る。

また、ボンディングパットがＩＣチップのほぼ中央に位置あることで、容易にボンディングパターンピッチを広げることが出来る。

以下図面に基づいて本発明における半導体パッケージ基板について説明する。図１は本発明の実施の形態に係わる半導体パッケージ基板を説明する説明図である。図２は本発明の実施の形態に係わる半導体パッケージ基板を説明する説明図である。図３は本発明の実施の形態に係わる他の半導体パッケージ基板を説明する説明図である。図４は本発明の半導体パッケージ基板を使ったＩＣチップとの接続を説明する説明図である。従来技術と同一部材は同一符号で示す。

先ず、図１は、半導体パッケージ基板のボンディングパターンの上面図を示す。ＩＣチップと接続するボンディング位置１がほぼ直線上に並んでおり、ボンディング位置１に対応してボンディングパット２が形成されている。ボンディングパット２よりボンディングパターン３が一方の方向に形成されている。ボンディングパターン３のピッチはボンディングパット２のピッチより広がっている。ボンディングパターン３はピッチが広がった部分にボンディングパット２の列に対し、ほぼ直角の直線パターン６を持っている。直線パターン６の中に広がり部４を持っている。ボンディングパターン３の一方の端は、ソルダーレジスト５により規制されている。直線パターン６ははんだを搭載するパターンである。全ての方向が揃っており、ピッチが広がっているため、印刷法で容易にはんだペーストを印刷できる。また、広がり部４があるため、はんだペーストの量を容易に確保できる。印刷されたはんだペーストリフローする際、ボンディングパターン３の一方の端がソルダーレジスト５で規制されているため、はんだを容易にボンディングパット２へ濡れ広がらせることがでる。

図２は、図１のＡ−Ｂ断面図である。基材８上のボンディング位置１にボンディングパット２が形成され、ボンディングパターン３が一方の方向に配線されている。ボンディングパターン３はソルダーレジスト５により規制されている。ボンディングパット２及びボンディングパターン３の上にはんだ７が形成されている。はんだ７は銅等の配線材料の上に直接形成されていても、予め配線材料の上に金等の表面処理がなされた上に形成されていても問題のないことは言うまでもない。

図３は、半導体パッケージ基板の他のボンディングパターンの上面図を示す。ＩＣチップと接続するボンディング位置１がほぼ直線上に並んでいる。ボンディング位置１に対応してボンディングパット２が形成されている。ボンディングパット２よりボンディングパターン３が一方の方向に形成されている。ボンディングパターン３は、一旦一方の方向に配線された後、ボンディングパット２のピッチよりも広げられている。さらにボンディングパターン３はピッチが広がった部分にボンディングパット２の列に対し、ほぼ直角の直線パターン６を持っている。直線パターン６は広がり部４を持っている。ボンディングパターン３の一方の端は、ソルダーレジスト５により規制されている。

図４は、本発明の半導体パッケージ基板とＩＣチップの接続例である。ＩＣチップ１０に形成された金バンプ９にボンディングパット２に形成されたはんだ７が濡れ広がり接続している。はんだ７の厚みは、金バンプ１０の根本まで広がらないようにするため、金バンプ１０の高さよりも低いことが望ましい。ＩＣチップのほぼ中央にパッドが配置されているＩＣチップは、ボンディングパットの列よりほぼ均等にボンディングパターンを配線できる。

以下に、本発明の具体的実施例を示し、本発明をさらに詳細に説明する。

基材の両面に銅箔の付いた材料に、ＮＣドリルで穴開けし、無電解銅メッキと電解銅メッキをした。その後、ドライフィルムを貼り付け、露光・現像後、塩化第２銅で銅をエッチングし、ドライフィルムを剥離し、パターンを形成した。ボンディングパットピッチは１００ミクロン（パット幅５０ミクロン）であり、広がったボンディングパターンピッチは約２００ミクロン（パターン幅１００ミクロン）であった。ボンディングパット幅５０ミクロンと幅５０ミクロンで配線されたボンディングパターン０．７５ミリと１００ミクロン幅の直線パターン０．３５ミリのボンディングパターンと、ボンディングパット幅５０ミクロンで配線されたボンディングパターン約１．３ミリと１００ミクロン幅の直線パターン０．３５ミリのボンディングパターンと、ボンディングパット幅５０ミクロンで配線されたボンディングパターン約１．２ミリと１００ミクロン幅の直線パターン０．３ミリのボンディングパターン等が混在するボンディングパターンが形成できた。予めボンディングパットとボンディングパターンに市販のフラックスを塗布し乾燥した。直線パターンの広がり部に１００ミクロン幅で長さの違う長方形形状のはんだペーストを印刷し、リフローすることで、ボンディングパット部に約１０ミクロンの厚みのはんだを形成することができた。

本発明の実施の形態に係わる半導体パッケージ基板のボンディングパターンの上面図を示す説明図である。本発明の実施の形態に係わる半導体パッケージ基板のボンディングパターン部の断面図を示す説明図である。本発明の実施の形態に係わる半導体パッケージ基板の他のボンディングパターンの上面図を示す説明図である。本発明の半導体パッケージ基板を使ったＩＣチップとの接続を示す説明図である。従来の半導体パッケージ基板の製造方法の説明図である。従来の半導体パッケージ基板の断面図を示す説明図である。

符号の説明

１．ボンディング位置
２．ボンディングパット
３．ボンディングパターン
４．広がり部
５．ソルダーレジスト
６．直線パターン
７．はんだ
８．基材
９．金バンプ
１０．ＩＣチップ

Claims

ほぼ直線上に並んだパッドを持つＩＣチップとフリップチップ接続する半導体パッケージ基板において、ボンディングパターンは前記ＩＣチップとフリップチップ接合するボンディングパットの列に対し一方の方向に形成し、前記ボンディングパターンのピッチは前記ボンディングパットのピッチよりも広がっており、前記ボンディングパターンは少なくとも前記ボンディングパターンの広がった部分の中に前記ボンディングパットの列に対し直角な直線パターンを持ち、前記ボンディングパットははんだで覆われていることを特徴とする半導体パッケージ基板。
前記直線パターンのパターン幅は、前記ボンディングパット幅よりも広いことを特徴とする請求項１記載の半導体パッケージ基板。
前記ボンディングパターンの一方は、ソルダーレジストにより覆われていることを特徴とする請求項１または２記載の半導体パッケージ基板。
前記ボンディングパターンは、前記ボンディングパットの列に対し一方の方向と他方の方向の数がほぼ均等であることを特徴とする請求項１から３記載の半導体パッケージ基板。
前記ボンディングパットは、前記ＩＣチップのほぼ中央に配置されていることを特徴とする請求項１から４記載の半導体パッケージ基板。