JP2011165956A - Ball grid array substrate and semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はボールグリッドアレイ基板、及びボールグリッドアレイ基板を含む半導体装置に関する。 The present invention relates to a ball grid array substrate and a semiconductor device including the ball grid array substrate.
BGA(ボールグリッドアレイ)基板は、面配列状に配置された複数の外部接続用の端子を、半導体チップ搭載面と反対の面に有している。BGA基板としては、例えば、特許文献1にその構造が開示されている。特許文献1に記載の半導体装置は、主表面において、外部電極とテスト端子とが隣接して設けられ、外部電極を介して内部導体とテスト端子とが接続されることを特徴としている。つまり、全ての端子が同一の面に配置されているBGA基板の例が開示されている。
A BGA (ball grid array) substrate has a plurality of external connection terminals arranged in a plane arrangement on the surface opposite to the semiconductor chip mounting surface. For example,
特許文献2には、バンプと電気的に接続された検査パッドが、側面に配置されているBGAパッケージが開示されている。このようなBGAパッケージは、はんだバンプのサイズが縮小化しても、側面の検査パッドは影響を受けないため、検査時のピンショートを防ぐことができるというものである。
また、その他のBGA基板の構造として、めっき線が側面に露出したBGA基板が特許文献3に開示されている。
As another BGA substrate structure,
半導体装置は、製品の小型化やコストダウンなどの要求に対して、サイズの縮小が求められている。但し、半導体装置のサイズを縮小化しても、テスト用の端子を確保しつつ、信号用の端子の数をできるだけ減少させないことが好ましい。これを実現するために、特許文献2のように、半導体装置の側面からテスト用の信号を受け渡しする方法が考えられている。しかし、この方法では、表面からテスト用の端子を減らすことができるものの、側面に新たな端子を形成する必要があるため、コストアップしてしまうことが問題となる。更に、追加で端子を設ける場合、特性悪化も懸念される。また、特許文献3に記載されているBGA基板のように、側面に露出しためっき線を用いて電気特性を検査する方法も考えられる。しかし、この方法では、側面に露出した面積が小さく安定したテストを行うことは難しい。
Semiconductor devices are required to be reduced in size in response to demands such as product miniaturization and cost reduction. However, even if the size of the semiconductor device is reduced, it is preferable that the number of signal terminals is not reduced as much as possible while securing the test terminals. In order to realize this, a method of passing a test signal from the side surface of the semiconductor device as in
以下に、発明を実施するための形態で使用される符号を括弧付きで用いて、課題を解決するための手段を記載する。この符号は、特許請求の範囲の記載と発明を実施するための形態の記載との対応を明らかにするために付加されたものであり、特許請求の範囲に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。 In the following, means for solving the problems will be described using the reference numerals used in the embodiments for carrying out the invention in parentheses. This symbol is added to clarify the correspondence between the description of the claims and the description of the mode for carrying out the invention, and the technical scope of the invention described in the claims. Must not be used to interpret
本発明は、上面に半導体チップ(2)が搭載され、上面と対向する下面に複数の導電性ボール(4)が搭載されるボールグリッドアレイ基板(1)であって、上面に配置され、半導体チップ(2)に接続される第1端子(12)と、第1端子(12)と電気的に接続する配線(20)と、配線(20)を覆う絶縁部(30)とを具備する。配線(20)は、上面と下面とをつなぐ側面上で、絶縁部(30)から露出する露出面(112a)を有し、露出面(112a)の第1配線幅(W3)は、絶縁部(30)で覆われた配線の配線幅(W1)よりも広い。このようなボールグリッドアレイ基板(1)は、側面から露出している配線(20)の断面積が大きいため、探針が側面からでも安定して接触することができる。 The present invention is a ball grid array substrate (1) in which a semiconductor chip (2) is mounted on an upper surface and a plurality of conductive balls (4) are mounted on a lower surface opposite to the upper surface. A first terminal (12) connected to the chip (2), a wiring (20) electrically connected to the first terminal (12), and an insulating part (30) covering the wiring (20) are provided. The wiring (20) has an exposed surface (112a) exposed from the insulating portion (30) on the side surface connecting the upper surface and the lower surface, and the first wiring width (W3) of the exposed surface (112a) is the insulating portion. It is wider than the wiring width (W1) of the wiring covered with (30). In such a ball grid array substrate (1), since the cross-sectional area of the wiring (20) exposed from the side surface is large, the probe can stably contact from the side surface.
本発明の半導体装置(5)は、前段落のボールグリッドアレイ基板(1)と、上面に搭載される半導体チップ(2)と、下面に搭載される第1導電性ボール(4)とを具備する。半導体チップ(5)は、露出面(112a)を介してテスト装置との間の信号を伝送する。 The semiconductor device (5) of the present invention comprises the ball grid array substrate (1) of the previous paragraph, a semiconductor chip (2) mounted on the upper surface, and a first conductive ball (4) mounted on the lower surface. To do. The semiconductor chip (5) transmits signals to and from the test apparatus through the exposed surface (112a).
本発明のボールグリッドアレイ基板は、コストアップすることなく、テスト用の信号を安定に側面から受け渡しすることができる。 The ball grid array substrate of the present invention can pass test signals stably from the side without increasing costs.
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態によるBGA(ボールグリッドアレイ)基板を説明する。 Hereinafter, a BGA (ball grid array) substrate according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明のBGA基板1を含む半導体装置5の平面図である。図2は、図1の半導体装置5をY方向から見た側面図である。図1及び図2を参照すると、半導体装置5は、BGA基板1と、半導体チップ2と、複数のボンディングワイヤ3と、複数の導電性ボール4とを具備する。尚、図1では、BGA基板1の表面にない導電性ボール4と導電性ボール4に接続する配線とが、点線で例示されている。
FIG. 1 is a plan view of a
BGA基板1は、上面に半導体チップ2が搭載され、上面と対向する下面に複数の導電性ボール4が搭載されるボールグリッドアレイ基板である。BGA基板1は、半導体チップ2の複数の電極パッド(図示略)と接続するための複数の上端子と、複数の導電性ボール4と接続するための複数の下端子と、各上端子と各下端子とを接続する複数の配線とを具備する。図2の側面図を参照すると、BGA基板1は2層の配線構造を有しており、側面にそれら配線(後述する配線部23、配線部25など)の一部が露出している。尚、BGA基板1は、1層の配線構造や3層以上の多層配線構造であってもよい。
The
半導体チップ2は、所望の機能を実現するための回路を含み、その回路とBGA基板1とを接続するための複数の電極パッドを表面に有する。複数のボンディングワイヤ3の各々は、半導体チップ2の電極パッドとBGA基板1の上端子とを電気的に接続する。複数の導電性ボール4は、半導体装置5が外部装置と信号を受け渡すための外部接続用の端子であり、下面に面配列状に配置される。尚、本実施の形態では、BGA基板1と半導体チップ2とは複数のボンディングワイヤ3によって接続されているが、フリップチップボンディングやテープオートメイテッドボンディングなどのワイヤレスボンディングで接続されていてもよい。
The
BGA基板1の詳細を説明する。図3は、図1のA−A断面図である。図3を参照すると、BGA基板1は、下端子11と、上端子12と、配線20と、絶縁部30とを具備する。尚、図3では、下端子11、上端子12、配線20及び絶縁部30以外の構成は省略されている。下端子11は、BGA基板1の下面に配置され、導電性ボール4に接続される。上端子12は、BGA基板1の上面に配置され、ボンディングワイヤ3を介して半導体チップ2に接続される。配線20は、下端子11と上端子12とを電気的に接続する。絶縁部30は、配線20を覆い保護する。
Details of the
配線20は、下配線21と、ビア22と、上配線21とを備える。絶縁部30は、絶縁部31と、絶縁部32と、絶縁部33とを備える。下配線21は、BGA基板1の上面及び下面に対して平行にパタン形成された配線である。下配線21は、絶縁部31の上に形成され、下端子11と接続する。尚、下端子11は、導電性ボール4及び下配線21と電気的に接続できるように、上下面の一部を残して絶縁部31に覆われる。
The
ビア22は、下配線21の上に形成され、下配線21と上配線23とをBGA基板1の厚み方向に接続する。下配線21とビア22とは絶縁部32に覆われる。
The
上配線23は、下配線21と同様に、BGA基板1の上面及び下面に対して平行にパタン形成された配線である。上配線23は、絶縁部32の上に形成され、上端子12と接続する。上配線23と上端子12とは、絶縁部33に覆われる。尚、上端子12は、上配線23の上に形成され、半導体チップ2と電気的に接続できるように、上面の一部を残して絶縁部33に覆われる。
Similar to the
図4は、絶縁部32の上に形成されている上配線23を示す斜視図である。尚、図4は、図1のBで示した配線に相当する。図4を参照すると、上配線23は、配線部100と、めっき線部110とを含む。配線部100は、半導体チップ2と導電性ボール4との間で受け渡される信号を伝送する。めっき線部110は、配線20に必ず必要なものであって、BGA基板1から電荷を放出する。更に、めっき線部110は、半導体チップ2と外部のテスト装置との間で受け渡されるテスト用の信号を、安定に受け渡すことができる。
FIG. 4 is a perspective view showing the
配線部100は、接続部100aと、接続部100bとを含む。接続部100aは、配線部100の下面において、絶縁部32で囲まれたビア22が接続する部位である。つまり、接続部100aは、ビア22と下配線21とを介して、下端子11に接続される。接続部100bは、配線部100の上面において、絶縁部33で囲まれた上端子12が接続する部位である。配線部100は、半導体チップ2と導電性ボール4との間で受け渡される信号を、接続部100aと接続部100bとを介して伝送する。配線部100の配線幅W1は、接続部100aと接続部100bとを結ぶ信号の伝送方向(配線の長さ方向)に直行し、BGA基板1の上面及び下面に対して平行な方向の幅である。
The
めっき線部110は、めっき線部111と、末端部112とを含む。めっき線部111は、配線部100と末端部112とを接続する配線幅W2の配線である。配線幅W2は、隣接する配線と接触しないようにBGA基板1の側面まで配線部110を引き出すことができる幅であり、配線幅W1よりも狭いことが好ましい。配線幅W2が配線幅W1よりも狭くなると、他の配線との接触を避けながらBGA基板1の側面まで末端部112を容易に引き出すことができる。但し、配線幅W2は、他の配線との十分な距離が保てる場合は、配線幅W1と同じであってもよい。
The plated
末端部112は、めっき線部111に接続し、側面上で絶縁部33から露出する露出面112aを含む。末端部112が外に露出することで、BGA基板1は電荷を放出することができる。露出面112aの面積は、絶縁部30で覆われた配線20に含まれる他の配線の断面積よりも大きい。言い換えると、露出面112aの配線幅W3は、絶縁部30で覆われた配線20の他の配線幅よりも広い。詳細には、露出面112aの配線幅W3は、配線幅W1よりも大きく、隣接する他の配線に接触しない幅である。配線幅W3が、配線幅W1よりも大きくなることで、半導体装置5をテストするための探針が安定して接触することができる。つまり、末端部112は、電荷を放出できることと、探針が安定して接触できることの2つの効果を奏している。末端部112は、露出面112aの面積が大きくなるように、配線幅W3が前述した範囲で形成されていればよく、末端部112の平面形状は円形や方形など、どのような形状であってもよい。また、配線部110は、配線部100と接続されていればよく、接続される場所は全体の配線パタンに基づいて決定される。尚、図3では、上配線23にめっき線部110が含まれて露出する構成であるが、下配線21がめっき線部110を含み露出する構成であってもよい。つまり、下端子11と上端子12とを電気的に接続する配線20のなかで、下配線21と上配線23との少なくとも一方が側面から露出していればよい。
The
前述したように、BGA基板1は、上面に半導体チップ2と接続するための複数の上端子と、下面に複数の導電性ボール4と接続するための複数の下端子と、各上端子と各下端子とを接続する複数の配線とを具備する。BGA基板1では、各上端子と各下端子とを接続する複数の配線が側面に露出する構成であるが、各配線が図4に示す末端部112を有していなくてもよい。つまり、複数の配線のうちでテストに使用されない配線では、側面から露出する露出面の配線幅は、絶縁部30に覆われる配線幅よりも狭いことが好ましい。例えば、図2における配線25は、テストに使用されない配線であるため、配線23の露出面112aよりも小さい露出面210aを有している。
As described above, the
図5は、テストに使用されない配線25を示す斜視図である。尚、図5は、図1のCで示した配線に相当する。図5を参照すると、配線25は、配線部200と、めっき線部210とを備える。配線部200は、配線部100と同様に、半導体チップ2と導電性ボール4との間で受け渡される信号を伝送する。めっき線部210は、めっき線部110と同様に、BGA基板1から電荷を放出する配線である。但し、めっき線部210は、めっき線部110と異なり、テスト用の信号の受け渡しを行わない。
FIG. 5 is a perspective view showing the
配線部200は、接続部200aと、接続部200bとを含む。接続部200aは、配線部200の下面において、絶縁部32で囲まれたビアが接続する部位である。接続部200bは、配線部200の上面において、絶縁部33で囲まれた上端子が接続する部位である。配線部200は、半導体チップ2と導電性ボール4との間で受け渡される信号を、接続部200aと接続部200bとを介して伝送する。配線部200は、配線部100と同様に配線幅W1を有する。
The
めっき線部210は、配線部200に接続し、側面上で絶縁部33から露出する露出面210aを含む。めっき線部210は、めっき線部111と同様に配線幅W2を有する。つまり、めっき線部210は、隣接する配線と接触せずに、BGA基板1の側面まで露出面210aを容易に引き出すことができる。そして、めっき線部210の露出面210aが外に露出することで、BGA基板1は電荷を放出することができる。尚、めっき線部210は、側面から露出面212aが露出できればよく、どのような平面形状であってもよい。更に、めっき線部210は、配線部200と接続されていればよく、接続される場所は全体の配線パタンに基づいて決定される。
The plated
また、本実施の形態のBGA基板1は、上配線23の上に更に配線が積層されていてもよく、その場合、積層された配線が上配線23と上端子12とを接続する。更に、BGA基板1は、下配線21が含まれていない1層でもよく、その場合、上配線23は下端子11及び上端子12と直接接続される。
Further, the
以上のように、本発明のBGA基板1は、広い配線幅W3の露出面112aを側面に有するため、側面から安定してテスト装置に接続された探針を接触させることができる。特に、露出面112aを含むめっき線部110は、配線部111は通常どおりの配線幅W2でよいので、配線を設計する段階で末端部112を容易に設定することができ、配線設計を大きく変える必要がない。つまり、本発明のBGA基板1は、めっき線部110を利用することで、設計が密集しているところに新たに配線を引く必要がないためコストが掛からない効果を奏している。即ち、本発明のBGA基板1は、コストアップすることなく、テスト用の端子としての露出面112aを側面に容易に設けることができ、そして、テスト用の信号を露出面112aから安定に受け渡しすることができる。
As described above, since the
このようなBGA基板1が搭載された半導体装置5は、側面の露出面112aを介して、テスト装置との間で、テスト用の信号を容易に受け渡しすることができる。半導体装置5の検査方法としては、BGA基板1の露出面112aにテスト装置と接続された探針を接触させた後、テスト装置が探針を介して、テスト用の信号を出力する。そして、半導体装置5が、信号に基づいた信号を出力し、出力された信号に基づいてテスト装置が判定する方法で実行される。
The
1 BGA基板
2 半導体チップ
3 ボンディングワイヤ
4 導電性ボール
5 半導体装置
11 下端子
12 上端子
20 配線
21 下配線
22 ビア
23 上配線
25 配線
30 絶縁部
31 絶縁部
32 絶縁部
33 絶縁部
100 配線部
100a 接続部
100b 接続部
110 めっき線部
111 めっき線部
112 末端部
112a 露出面
200 配線部
200a 接続部
200b 接続部
210 めっき線部
210a 露出面
W1 配線幅
W2 配線幅
W3 配線幅
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記上面に配置され、前記半導体チップに接続される第1端子と、
前記第1端子と電気的に接続する配線と、
前記配線を覆う絶縁部と
を具備し、
前記配線は、
前記上面と前記下面とをつなぐ側面上で、前記絶縁部から露出する露出面
を有し、
前記露出面の第1配線幅は、前記絶縁部で覆われた前記配線の配線幅よりも広い
ボールグリッドアレイ基板。 A ball grid array substrate on which a semiconductor chip is mounted on an upper surface and a plurality of conductive balls are mounted on a lower surface facing the upper surface,
A first terminal disposed on the upper surface and connected to the semiconductor chip;
Wiring electrically connected to the first terminal;
An insulating portion covering the wiring,
The wiring is
On the side surface connecting the upper surface and the lower surface, and having an exposed surface exposed from the insulating portion,
The ball grid array substrate, wherein the first wiring width of the exposed surface is wider than the wiring width of the wiring covered with the insulating portion.
前記下面に配置され、第1導電性ボールに接続される第2端子
を更に具備し、前記第1端子と前記第2端子とは前記配線によって電気的に接続され、
前記配線は、
前記上面及び前記下面に対して平行にパタン形成された平面配線と、
前記第1端子と前記平面配線とを接続する第1配線部と、
前記第2端子と前記平面配線とを接続する第2配線部と
を備え、
前記平面配線は、
前記第1配線部が接続する第1接続部と、前記第2配線部が接続する第2接続部とを有する第3配線部と、
前記第3配線部に接続し、前記露出面を含む第4配線部と
を含み、
前記第1配線幅は、前記第3配線部の第2配線幅よりも広い
ボールグリッドアレイ基板。 The ball grid array substrate according to claim 1,
A second terminal disposed on the lower surface and connected to the first conductive ball, wherein the first terminal and the second terminal are electrically connected by the wiring;
The wiring is
A planar wiring pattern formed parallel to the upper surface and the lower surface;
A first wiring portion connecting the first terminal and the planar wiring;
A second wiring portion that connects the second terminal and the planar wiring;
The planar wiring is
A third wiring portion having a first connecting portion to which the first wiring portion is connected and a second connecting portion to which the second wiring portion is connected;
A fourth wiring part connected to the third wiring part and including the exposed surface;
The ball grid array substrate, wherein the first wiring width is wider than the second wiring width of the third wiring portion.
前記第4配線部は、
前記露出面を含む末端部と、
前記末端部と接続し、前記第3配線部に接続する第5配線部と
を含み、
前記第5配線部の第3配線幅は、前記第2配線幅よりも狭い
ボールグリッドアレイ基板。 The ball grid array substrate according to claim 2,
The fourth wiring part is
A terminal portion including the exposed surface;
A fifth wiring part connected to the terminal part and connected to the third wiring part;
The ball grid array substrate, wherein a third wiring width of the fifth wiring portion is narrower than the second wiring width.
前記第1端子と前記第1配線部とは同一であることと、前記第2端子と前記第2配線部とは同一であることの少なくとも一方を満たす
ボールグリッドアレイ基板。 A ball grid array substrate according to any one of claims 1 to 3,
A ball grid array substrate satisfying at least one of the first terminal and the first wiring portion being the same, and the second terminal and the second wiring portion being the same.
前記上面に搭載される前記半導体チップと、
前記下面に搭載される前記第1導電性ボールと
を具備し、
前記半導体チップは、前記露出面を介してテスト装置との間の信号を伝送する
半導体装置。 The ball grid array substrate according to any one of claims 1 to 4,
The semiconductor chip mounted on the upper surface;
The first conductive ball mounted on the lower surface;
The semiconductor chip transmits a signal to and from a test apparatus through the exposed surface.
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JP2015107614A (en) * | 2013-12-05 | 2015-06-11 | エスアイアイ・プリンテック株式会社 | Liquid jed head and liquid jet device |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20130507 |