JP2021089968A

JP2021089968A - Electronic control device

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Publication number: JP2021089968A
Application number: JP2019219469A
Authority: JP
Inventors: 壮志五十嵐; Soji Igarashi
Original assignee: Hitachi Astemo Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2019-12-04
Filing date: 2019-12-04
Publication date: 2021-06-10
Anticipated expiration: 2039-12-04
Also published as: JP7425587B2

Abstract

To provide an electronic control device that can improve the reliability of solder connection between a semiconductor package and a land of a substrate.SOLUTION: An electronic control device includes a BGA package 100 (semiconductor package) with a plurality of solder balls (160, 161, 162, etc.), and a printed circuit board 170 (board) on which the BGA package 100 is mounted. The printed circuit board 170 includes a land 180 bonded to a solder ball 160 (first solder ball) closest to the corner of the BGA package 100, a solder ball 161 (second solder ball) adjacent to the solder ball 160 and located on the outer periphery of the plurality of solder balls, and a solder ball 163 (third solder ball) adjacent to the solder ball 160 and located on the outer periphery of the plurality of solder balls.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、電子制御装置に関する。 The present invention relates to an electronic control device.

近年、電子機器の小型化に対応するために、電子機器に搭載される半導体装置を基板に高密度に実装することが要求され、それに伴って半導体装置の高機能化、小型化が進んでいる。上述の要求を満たすべく提案されている半導体装置パッケージの一つが、ボール・グリッド・アレイパッケージ（以下、文中ではＢＧＡパッケージと表記）と呼ばれているものである（例えば、特許文献１参照）。これはパッケージの下部に、外部接続端子として、はんだボールを格子状に並べた電極形状を備えている。 In recent years, in order to cope with the miniaturization of electronic devices, it is required to mount the semiconductor devices mounted on the electronic devices at high density on the substrate, and along with this, the semiconductor devices are becoming more sophisticated and smaller. .. One of the semiconductor device packages proposed to satisfy the above requirements is called a ball grid array package (hereinafter, referred to as a BGA package in the text) (see, for example, Patent Document 1). It has an electrode shape in which solder balls are arranged in a grid pattern as an external connection terminal at the bottom of the package.

特開2018-125370号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-125370

上述のＢＧＡパッケージを基板に実装して使用する際に、ＢＧＡパッケージと基板とのはんだ接続部に加わる熱的、機械的な変形応力が、はんだ接続寿命信頼性を低下させるという問題がある。 When the above-mentioned BGA package is mounted on a substrate and used, there is a problem that the thermal and mechanical deformation stress applied to the solder connection portion between the BGA package and the substrate reduces the reliability of the solder connection life.

ここで、パッケージ外周部から外側へガルウィング形状に延びている金属端子を有するＱＦＰ（Quad Flat Package）等の従来パッケージにおいては、金属端子が変形することではんだ接続部に加わる変形応力が緩和されるため、はんだ接続寿命信頼性への影響を小さくすることが出来た。しかし、ＢＧＡパッケージ（半導体パッケージ）では、接続端子はボール形状であり、変形応力を緩和することは出来ない。 Here, in a conventional package such as a QFP (Quad Flat Package) having a metal terminal extending from the outer periphery of the package to the outside in a galwing shape, the deformation stress applied to the solder connection portion is relaxed by the deformation of the metal terminal. Therefore, the influence on the reliability of the solder connection life can be reduced. However, in the BGA package (semiconductor package), the connection terminal has a ball shape, and the deformation stress cannot be relaxed.

そこで本発明は、半導体パッケージと基板のランドとの間のはんだ接続の信頼性を向上することができる電子制御装置を提供することを目的としている。 Therefore, an object of the present invention is to provide an electronic control device capable of improving the reliability of the solder connection between the semiconductor package and the land of the substrate.

上記目的を達成するために、本発明は、複数のはんだボールを有する半導体パッケージと、前記半導体パッケージが実装される基板と、を備え、前記基板は、前記半導体パッケージの角に最も近い第１はんだボールと、前記第１はんだボールに隣接し、かつ、前記複数のはんだボールのうち外周に位置する第２はんだボールと、前記第１はんだボールに隣接し、かつ、前記複数のはんだボールのうち外周に位置する第３はんだボールと、に接合されるランドを有する。 In order to achieve the above object, the present invention includes a semiconductor package having a plurality of solder balls and a substrate on which the semiconductor package is mounted, and the substrate is the first solder closest to the corner of the semiconductor package. The ball, the second solder ball adjacent to the first solder ball and located on the outer periphery of the plurality of solder balls, and the outer periphery of the plurality of solder balls adjacent to the first solder ball. It has a land to be joined to a third solder ball located at.

本発明によれば、半導体パッケージと基板のランドとの間のはんだ接続の信頼性を向上することができる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。 According to the present invention, the reliability of the solder connection between the semiconductor package and the land of the substrate can be improved. Issues, configurations and effects other than those described above will be clarified by the description of the following embodiments.

本発明の実施形態１のパッケージを上面側から示した図である。It is a figure which showed the package of Embodiment 1 of this invention from the upper surface side. 本発明の実施形態１のパッケージの断面を示した図である。It is a figure which showed the cross section of the package of Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態２のパッケージを上面側から示した図である。It is a figure which showed the package of Embodiment 2 of this invention from the upper surface side. 本発明の実施形態２のパッケージの断面を示した図である。It is a figure which showed the cross section of the package of Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施形態３のパッケージを上面側から示した図である。It is a figure which showed the package of Embodiment 3 of this invention from the upper surface side. 本発明の実施形態３のパッケージの断面を示した図である。It is a figure which showed the cross section of the package of Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施形態４のパッケージを上面側から示した図である。It is a figure which showed the package of Embodiment 4 of this invention from the upper surface side. 本発明の実施形態４のパッケージの断面を示した図である。It is a figure which showed the cross section of the package of Embodiment 4 of this invention.

以下、実施形態１〜４について図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments 1 to 4 will be described with reference to the drawings.

（実施形態１）
図１および図２に本発明の代表的な実施形態１を示す。なお図２は図１におけるＡ−Ａ断面図である。図１は本発明を適用したＢＧＡパッケージ１００およびプリント基板１７０を、パッケージ上面１０１からパッケージ下面１０２の方向に見た時の図である。ＢＧＡパッケージ１００は、半導体チップ１２０を腐食から保護することを目的として設定したモールド樹脂１１０と、半導体チップ１２０と電気的に接続するインターポーザ基板１３０と、インターポーザ基板１３０から外部へ電気的に接続する電極部１４０、１４１および１４２と、電極部１４０、１４１および１４２を電気的に保護するオーバーコート１５０から成る。 (Embodiment 1)
1 and 2 show a typical embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. FIG. 1 is a view of the BGA package 100 and the printed circuit board 170 to which the present invention is applied when viewed from the upper surface 101 of the package to the lower surface 102 of the package. The BGA package 100 includes a mold resin 110 set for the purpose of protecting the semiconductor chip 120 from corrosion, an interposer substrate 130 electrically connected to the semiconductor chip 120, and an electrode electrically connected to the outside from the interposer substrate 130. It comprises portions 140, 141 and 142 and an overcoat 150 that electrically protects the electrode portions 140, 141 and 142.

電極部１４０、１４１および１４２は電極部側面及び基板側の面がオーバーコート１５０で覆われている、はんだマスク定義パッド（ＳｏｌｄｅｒＭａｓｋＤｅｆｉｎｅｄパッド、以下ＳＭＤパッドと表記）となっている。ＢＧＡパッケージ１００は電極部１４０、１４１および１４２において、はんだボール１６０、１６１および１６２を介してプリント基板１７０上に設けられたランド１８０および１８１に電気的および機械的に接合されている。 The electrode portions 140, 141 and 142 are solder mask definition pads (Solder Mask Defined pads, hereinafter referred to as SMD pads) in which the side surfaces of the electrode portions and the surface on the substrate side are covered with the overcoat 150. The BGA package 100 is electrically and mechanically bonded to the lands 180 and 181 provided on the printed circuit board 170 via the solder balls 160, 161 and 162 at the electrodes 140, 141 and 142.

ランド１８０および１８１はランド側面部及びパッケージ側の面の一部をレジスト１９０で覆われている、ＳＭＤパッドとなっている。また、ランド１８０は突起部１８５を持ち、はんだボール１６０と隣接するはんだボール１６１および１６３と電気的および機械的に接合されている。 The lands 180 and 181 are SMD pads in which the side surface of the lands and a part of the surface on the package side are covered with a resist 190. Further, the land 180 has a protrusion 185 and is electrically and mechanically joined to the solder balls 161 and 163 adjacent to the solder balls 160.

換言すれば、電子制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）は、複数のはんだボール（１６０、１６１、１６２等）を有するＢＧＡパッケージ１００（半導体パッケージ）と、ＢＧＡパッケージ１００が実装されるプリント基板１７０（基板）と、を備える。プリント基板１７０は、ＢＧＡパッケージ１００の角に最も近いはんだボール１６０（第１はんだボール）と、はんだボール１６０に隣接し、かつ、複数のはんだボールのうち外周に位置するはんだボール１６１（第２はんだボール）と、はんだボール１６０に隣接し、かつ、複数のはんだボールのうち外周に位置するはんだボール１６３（第３はんだボール）と、に接合されるランド１８０を有する。 In other words, the electronic control unit (ECU) is a BGA package 100 (semiconductor package) having a plurality of solder balls (160, 161, 162, etc.) and a printed circuit board 170 (a printed circuit board 170) on which the BGA package 100 is mounted. Substrate) and. The printed substrate 170 includes a solder ball 160 (first solder ball) closest to the corner of the BGA package 100, and a solder ball 161 (second solder) adjacent to the solder ball 160 and located on the outer periphery of the plurality of solder balls. It has a land 180 joined to the ball) and the solder ball 163 (third solder ball) adjacent to the solder ball 160 and located on the outer periphery of the plurality of solder balls.

これにより、はんだクラックの発生しやすいコーナの３個のはんだボールとランドが一体化される。その結果、半導体パッケージと基板のランドとの間のはんだ接続の信頼性を向上することができる。 As a result, the three solder balls at the corners where solder cracks are likely to occur and the lands are integrated. As a result, the reliability of the solder connection between the semiconductor package and the land of the substrate can be improved.

本実施形態では、ランド１８０の形状は、鉤状である。これにより、はんだクラックの発生しやすいコーナから外周に沿ってランドが一体化される。その結果、例えば、外周に沿ってクラックが進行しにくい。 In this embodiment, the shape of the land 180 is hook-shaped. As a result, the lands are integrated along the outer circumference from the corner where solder cracks are likely to occur. As a result, for example, cracks are less likely to progress along the outer circumference.

また、ランド１８０は、突起部１８５（第１突起）と突起部１８６（第２突起）とを有する。突起部１８５（第１突起）は、はんだボール１６０（第１はんだボール）とはんだボール１６１（第２はんだボール）との間に配置され、ＢＧＡパッケージ１００（半導体パッケージ）に向かって突き出ている。突起部１８６（第２突起）は、はんだボール１６０（第１はんだボール）とはんだボール１６３（第３はんだボール）との間に配置され、ＢＧＡパッケージ１００に向かって突き出ている。これにより、プリント基板１７０に設けられるランド１８０の剛性が向上する。 Further, the land 180 has a protrusion 185 (first protrusion) and a protrusion 186 (second protrusion). The protrusion 185 (first protrusion) is arranged between the solder ball 160 (first solder ball) and the solder ball 161 (second solder ball), and protrudes toward the BGA package 100 (semiconductor package). The protrusion 186 (second protrusion) is arranged between the solder ball 160 (first solder ball) and the solder ball 163 (third solder ball), and protrudes toward the BGA package 100. As a result, the rigidity of the land 180 provided on the printed circuit board 170 is improved.

すなわち、本実施形態によれば、ランド１８０は突起部１８５を持つため剛性が高くなり、外部からの応力印可に対し抵抗力を持つ。このため、ＢＧＡパッケージ１００の線膨張係数とプリント基板１７０の線膨張係数の差分に起因する変形応力が図２の系に印可された場合、ランド１８０ははんだボール１６０、１６１および１６３のすべてを伴って変形し、応力を分散することが可能であるため、結果的にはんだ接続寿命を長くすることが出来る。 That is, according to the present embodiment, since the land 180 has the protrusion 185, the rigidity is high, and the land 180 has resistance to stress application from the outside. Therefore, when the deformation stress due to the difference between the coefficient of linear expansion of the BGA package 100 and the coefficient of linear expansion of the printed circuit board 170 is applied to the system of FIG. 2, the land 180 is accompanied by all of the solder balls 160, 161 and 163. As a result, the solder connection life can be extended because it can be deformed and the stress can be dispersed.

なお、図１および図２で示した集積回路パッケージは例示的なものであり、例えばランド１８０の範囲をはんだボール１６０に隣接するはんだボール１６１および１６３だけでなく、はんだボール１６２や１６６への拡張も可能とする。 The integrated circuit package shown in FIGS. 1 and 2 is an example. For example, the range of the land 180 is extended not only to the solder balls 161 and 163 adjacent to the solder balls 160 but also to the solder balls 162 and 166. Is also possible.

（実施形態２）
図３および図４に本発明の実施形態２を示す。なお図４は図３におけるＡ−Ａ断面図である。図３は本発明を適用したＢＧＡパッケージ２００およびプリント基板２７０を、パッケージ上面２０１からパッケージ下面２０２の方向に見た時の図である。ＢＧＡパッケージ２００は、半導体チップ２２０を腐食から保護することを目的として設定したモールド樹脂２１０と、半導体チップ２２０と電気的に接続するインターポーザ基板２３０と、インターポーザ基板２３０から外部へ電気的に接続する電極部２４０、２４１および２４２と、電極部２４０、２４１および２４２を電気的に保護するオーバーコート２５０から成る。 (Embodiment 2)
3 and 4 show Embodiment 2 of the present invention. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. FIG. 3 is a view of the BGA package 200 and the printed circuit board 270 to which the present invention is applied when viewed from the upper surface 201 of the package to the lower surface 202 of the package. The BGA package 200 includes a mold resin 210 set for the purpose of protecting the semiconductor chip 220 from corrosion, an interposer substrate 230 electrically connected to the semiconductor chip 220, and an electrode electrically connected to the outside from the interposer substrate 230. It comprises portions 240, 241 and 242 and an overcoat 250 that electrically protects the electrode portions 240, 241 and 242.

電極部２４０、２４１および２４２は電極部側面及び基板側の面がオーバーコート２５０で覆われている、ＳＭＤパッドとなっている。ＢＧＡパッケージ２００は電極部２４０、２４１および２４２において、はんだボール２６０、２６１および２６２を介してプリント基板２７０上に設けられたランド２８０および２８１に電気的および機械的に接合されている。ランド２８０および２８１はランド側面部及びパッケージ側の面の一部をレジスト２９０で覆われている、ＳＭＤパッドとなっている。また、ランド２８０は突起部２８５および２８６を持ち、はんだボール２６０と隣接するはんだボール２６１および２６３と電気的および機械的に接合されている。 The electrode portions 240, 241 and 242 are SMD pads in which the side surface of the electrode portion and the surface on the substrate side are covered with the overcoat 250. The BGA package 200 is electrically and mechanically bonded to the lands 280 and 281 provided on the printed circuit board 270 via the solder balls 260, 261 and 262 at the electrodes 240, 241 and 242. The lands 280 and 281 are SMD pads in which the side surface of the land and a part of the surface on the package side are covered with a resist 290. In addition, the land 280 has protrusions 285 and 286 and is electrically and mechanically joined to the solder balls 261 and 263 adjacent to the solder balls 260.

換言すれば、ランド２８０は、突起部２８５（第１突起）と突起部２８７（第２突起）に加えて、突起部２８６（第３突起）と突起部２８８（第４突起）とを有する。突起部２８６（第３突起）は、はんだボール２６０（第１はんだボール）とはんだボール２６１（第２はんだボール）との間に配置され、ＢＧＡパッケージ２００（半導体パッケージ）に向かって突き出ている。突起部２８８（第４突起）は、はんだボール２６０（第１はんだボール）とはんだボール２６３（第３はんだボール）との間に配置され、ＢＧＡパッケージ２００に向かって突き出ている。これにより、プリント基板２７０に設けられるランド２８０の剛性がさらに向上する。 In other words, the land 280 has a protrusion 286 (third protrusion) and a protrusion 288 (fourth protrusion) in addition to the protrusion 285 (first protrusion) and the protrusion 287 (second protrusion). The protrusion 286 (third protrusion) is arranged between the solder ball 260 (first solder ball) and the solder ball 261 (second solder ball), and protrudes toward the BGA package 200 (solder package). The protrusion 288 (fourth protrusion) is arranged between the solder ball 260 (first solder ball) and the solder ball 263 (third solder ball), and protrudes toward the BGA package 200. As a result, the rigidity of the land 280 provided on the printed circuit board 270 is further improved.

すなわち、本実施形態によれば、ランド２８０は突起部２８５および２８６のように突起部が複数あるため、ランド２８０は剛性がさらに高くなり、外部からの応力印可に対し抵抗力を持つ。このため、ＢＧＡパッケージ２００の線膨張係数とプリント基板２７０の線膨張係数の差分に起因する変形応力が図４の系に印可された場合、ランド２８０ははんだボール２６０、２６１および２６３のすべてを伴って変形し、応力を分散することが可能であるため、結果的にはんだ接続寿命を長くすることが出来る。 That is, according to the present embodiment, since the land 280 has a plurality of protrusions such as the protrusions 285 and 286, the land 280 has higher rigidity and has resistance to stress application from the outside. Therefore, when the deformation stress due to the difference between the coefficient of linear expansion of the BGA package 200 and the coefficient of linear expansion of the printed circuit board 270 is applied to the system of FIG. 4, the land 280 is accompanied by all of the solder balls 260, 261 and 263. As a result, the solder connection life can be extended because it can be deformed and the stress can be dispersed.

なお、図３および図４で示した集積回路パッケージは例示的なものであり、例えばランド２８０の範囲をはんだボール２６０に隣接するはんだボール２６１および２６３だけでなく、はんだボール２６２や２６６への拡張も可能とする。 The integrated circuit package shown in FIGS. 3 and 4 is an example. For example, the range of the land 280 is extended not only to the solder balls 261 and 263 adjacent to the solder balls 260 but also to the solder balls 262 and 266. Is also possible.

本実施形態では、隣接する２つのはんだボールの間に配置される突起部（突起部２８５等）は２個であるが、３個以上であってもよい。なお、突起部は、例えば、ランド２８０の表面を削ることにより作成される。 In the present embodiment, the number of protrusions (protrusions 285, etc.) arranged between two adjacent solder balls is two, but may be three or more. The protrusion is created by, for example, scraping the surface of the land 280.

（実施形態３）
図５および図６に本発明の実施形態３を示す。なお図６は図５におけるＡ−Ａ断面図である。図５は本発明を適用したＢＧＡパッケージ３００およびプリント基板３７０を、パッケージ上面３０１からパッケージ下面３０２の方向に見た時の図である。ＢＧＡパッケージ３００は、半導体チップ３２０を腐食から保護することを目的として設定したモールド樹脂３１０と、半導体チップ３２０と電気的に接続するインターポーザ基板３３０と、インターポーザ基板３３０から外部へ電気的に接続する電極部３４０、３４１および３４２と、電極部３４０、３４１および３４２を電気的に保護するオーバーコート３５０から成る。 (Embodiment 3)
5 and 6 show Embodiment 3 of the present invention. FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. FIG. 5 is a view of the BGA package 300 and the printed circuit board 370 to which the present invention is applied when viewed from the upper surface 301 of the package to the lower surface 302 of the package. The BGA package 300 includes a mold resin 310 set for the purpose of protecting the semiconductor chip 320 from corrosion, an interposer substrate 330 electrically connected to the semiconductor chip 320, and an electrode electrically connected to the outside from the interposer substrate 330. It comprises portions 340, 341 and 342 and an overcoat 350 that electrically protects the electrode portions 340, 341 and 342.

電極部３４０、３４１および３４２は電極部側面及び基板側の面がオーバーコート３５０で覆われている、ＳＭＤパッドとなっている。ＢＧＡパッケージ３００は電極部３４０、３４１および３４２において、はんだボール３６０、３６１および３６２を介してプリント基板３７０上に設けられたランド３８０および３８１に電気的および機械的に接合されている。ランド３８０および３８１はランド側面部及びパッケージ側の面の一部をレジスト３９０で覆われている、ＳＭＤパッドとなっている。また、ランド３８０は突起部３８５を持ち、はんだボール３６３および３６４と電気的および機械的に接合されている。 The electrode portions 340, 341 and 342 are SMD pads in which the side surface of the electrode portion and the surface on the substrate side are covered with the overcoat 350. The BGA package 300 is electrically and mechanically bonded to the lands 380 and 381 provided on the printed circuit board 370 via the solder balls 360, 361 and 362 at the electrodes 340, 341 and 342. The lands 380 and 381 are SMD pads in which a part of the land side surface and the package side surface are covered with a resist 390. The land 380 also has a protrusion 385 that is electrically and mechanically joined to the solder balls 363 and 364.

換言すれば、ランド３８０は、はんだボール３６０（第１はんだボール）、はんだボール３６１（第２はんだボール）、及びはんだボール１６３（第３はんだボール）に隣接するはんだボール３６４（第４はんだボール）に接合される。これにより、プリント基板３７０に設けられるランド３８０の剛性がさらに向上する。 In other words, the land 380 is a solder ball 360 (first solder ball), a solder ball 361 (second solder ball), and a solder ball 364 (fourth solder ball) adjacent to the solder ball 163 (third solder ball). Soldered to. As a result, the rigidity of the land 380 provided on the printed circuit board 370 is further improved.

本実施形態では、ランド３８０の形状は、矩形状である。これにより、はんだクラックの発生しやすいコーナのランドが一体化される。その結果、例えば、ＢＧＡパッケージ１００の外周に沿ってクラックが進行しにくいだけでなく、その対角線に沿ってクラックが進行しにくい。 In the present embodiment, the shape of the land 380 is rectangular. As a result, the corner lands where solder cracks are likely to occur are integrated. As a result, for example, not only is it difficult for cracks to progress along the outer circumference of the BGA package 100, but it is also difficult for cracks to progress along the diagonal line thereof.

また、ランド３８０は、突起部３８５（第１突起）と突起部３８６（第２突起）に加えて、突起部３８７（第５突起）と突起部３８８（第６突起）とを有する。突起部３８７（第５突起）は、はんだボール３６１（第２はんだボール）とはんだボール３６４（第４はんだボール）との間に配置され、ＢＧＡパッケージ３００（半導体パッケージ）に向かって突き出ている。突起部３８８（第６突起）は、はんだボール３６３（第３はんだボール）とはんだボール３６４（第４はんだボール）との間に配置され、ＢＧＡパッケージ３００に向かって突き出ている。突起部３８５（第１突起）と突起部３８８（第６突起）は一体として連なり、突起部３８６（第２突起）と突起部３８７（第５突起）は一体として連なる。 Further, the land 380 has a protrusion 387 (fifth protrusion) and a protrusion 388 (sixth protrusion) in addition to the protrusion 385 (first protrusion) and the protrusion 386 (second protrusion). The protrusion 387 (fifth protrusion) is arranged between the solder ball 361 (second solder ball) and the solder ball 364 (fourth solder ball), and protrudes toward the BGA package 300 (semiconductor package). The protrusion 388 (sixth protrusion) is arranged between the solder ball 363 (third solder ball) and the solder ball 364 (fourth solder ball), and protrudes toward the BGA package 300. The protrusion 385 (first protrusion) and the protrusion 388 (sixth protrusion) are integrally connected, and the protrusion 386 (second protrusion) and the protrusion 387 (fifth protrusion) are integrally connected.

これにより、プリント基板３７０に設けられるランド３８０の剛性がさらに向上する。なお、突起部３８５（第１突起）と突起部３８８（第６突起）とが一体化した部分と突起部３８６（第２突起）と突起部３８７（第５突起）とが一体化した部分は、俯瞰すると図５に示すように十字状である。 As a result, the rigidity of the land 380 provided on the printed circuit board 370 is further improved. The portion where the protrusion 385 (first protrusion) and the protrusion 388 (sixth protrusion) are integrated, and the portion where the protrusion 386 (second protrusion) and the protrusion 387 (fifth protrusion) are integrated are From a bird's-eye view, it is cross-shaped as shown in FIG.

すなわち、本実施形態によれば、ランド３８０ははんだボール３６４のようなＢＧＡパッケージ３００の内周側のはんだボールと電気的および機械的に接続しているため、ランド３８０は剛性がさらに高くなり、外部からの応力印可に対し抵抗力を持つ。このため、ＢＧＡパッケージ３００の線膨張係数とプリント基板３７０の線膨張係数の差分に起因する変形応力が図６の系に印可された場合、ランド３８０ははんだボール３６０、３６１、３６３および３６４のすべてを伴って変形し、応力を分散することが可能であるため、結果的にはんだ接続寿命を長くすることが出来る。 That is, according to the present embodiment, since the land 380 is electrically and mechanically connected to the solder ball on the inner peripheral side of the BGA package 300 such as the solder ball 364, the land 380 has a higher rigidity. Has resistance to external stress application. Therefore, when the deformation stress due to the difference between the coefficient of linear expansion of the BGA package 300 and the coefficient of linear expansion of the printed circuit board 370 is applied to the system of FIG. 6, the land 380 is all of the solder balls 360, 361, 363 and 364. Since it is possible to disperse the stress by deforming with the above, the solder connection life can be extended as a result.

なお、図５および図６で示した集積回路パッケージは例示的なものであり、例えばランド３８０の範囲をはんだボール３６０に隣接するはんだボール３６１、３６３および３６４だけでなく、はんだボール３６２、３６５、３６６、３６７および３６８への拡張も可能とする。 The integrated circuit package shown in FIGS. 5 and 6 is an example. For example, the range of the land 380 is not only the solder balls 361, 363 and 364 adjacent to the solder balls 360, but also the solder balls 362 and 365. Expansion to 366, 376 and 368 is also possible.

（実施形態４）
図７および図８に本発明の実施形態４を示す。なお図８は図７におけるＡ−Ａ断面図である。図７は本発明を適用したＢＧＡパッケージ４００およびプリント基板４７０を、パッケージ上面４０１からパッケージ下面４０２の方向に見た時の図である。ＢＧＡパッケージ４００は、半導体チップ４２０を腐食から保護することを目的として設定したモールド樹脂４１０と、半導体チップ４２０と電気的に接続するインターポーザ基板４３０と、インターポーザ基板４３０から外部へ電気的に接続する電極部４４０および４４１と、電極部４４０および４４１を電気的に保護するオーバーコート４５０から成る。 (Embodiment 4)
7 and 8 show Embodiment 4 of the present invention. FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. FIG. 7 is a view of the BGA package 400 and the printed circuit board 470 to which the present invention is applied when viewed from the package upper surface 401 to the package lower surface 402. The BGA package 400 includes a mold resin 410 set for the purpose of protecting the semiconductor chip 420 from corrosion, an interposer substrate 430 that electrically connects to the semiconductor chip 420, and an electrode that electrically connects the interposer substrate 430 to the outside. It consists of portions 440 and 441 and an overcoat 450 that electrically protects the electrodes 440 and 441.

電極部４４０、４４１および電極部４４２は電極部側面及び基板側の面がオーバーコート４５０で覆われている、ＳＭＤパッドとなっている。ＢＧＡパッケージ１００は電極部４４０、４４１および４４２において、はんだボール４６０、４６１および４６２を介してプリント基板４７０上に設けられたランド４８０および４８１に電気的および機械的に接合されている。ランド４８０および４８１はランド側面部及びパッケージ側の面の一部をレジスト４９０で覆われている、ＳＭＤパッドとなっている。 The electrode portions 440 and 441 and the electrode portion 442 are SMD pads in which the side surface of the electrode portion and the surface of the substrate side are covered with the overcoat 450. The BGA package 100 is electrically and mechanically bonded to the lands 480 and 481 provided on the printed circuit board 470 via the solder balls 460, 461 and 462 at the electrodes 440, 441 and 442. The lands 480 and 481 are SMD pads in which a part of the land side surface and the package side surface is covered with a resist 490.

本実施形態によれば、ランド４８０ははんだボール４６０、４６１および４６３と電気的および機械的に接続している。この場合でもランド４８０は剛性が従来よりも高くなり、外部からの応力印可に対し抵抗力を持つ。このため、ＢＧＡパッケージ４００の線膨張係数とプリント基板４７０の線膨張係数の差分に起因する変形応力が図８の系に印可された場合、ランド４８０ははんだボール４６０、４６１および４６３のすべてを伴って変形し、応力を分散することが可能であるため、結果的にはんだ接続寿命を長くすることが出来る。 According to this embodiment, the land 480 is electrically and mechanically connected to the solder balls 460, 461 and 463. Even in this case, the land 480 has higher rigidity than the conventional one and has resistance to external stress application. Therefore, when the deformation stress due to the difference between the coefficient of linear expansion of the BGA package 400 and the coefficient of linear expansion of the printed circuit board 470 is applied to the system of FIG. 8, the land 480 is accompanied by all of the solder balls 460, 461 and 463. As a result, the solder connection life can be extended because it can be deformed and the stress can be dispersed.

なお、図７および図８で示した集積回路パッケージは例示的なものであり、例えばランド４８０の範囲をはんだボール４６０に隣接するはんだボール４６１および４６３だけでなく、はんだボール４６２や４６６への拡張も可能とする。 The integrated circuit package shown in FIGS. 7 and 8 is an example. For example, the range of the land 480 is extended not only to the solder balls 461 and 463 adjacent to the solder balls 460 but also to the solder balls 462 and 466. Is also possible.

以上、本発明の位置実施形態について記述したが、本発明は前記実施形態に限定されるものでは無く、特許請求項の範囲に記載された発明の精神を逸脱しない範囲の設計において、種々の変更ができるものである。 Although the position embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various changes are made in the design within the range not deviating from the spirit of the invention described in the claims. Can be done.

例えば、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 For example, it is possible to replace a part of the configuration of one embodiment with the configuration of another embodiment, and it is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment. Further, it is possible to add / delete / replace a part of the configuration of each embodiment with another configuration.

なお、本発明の実施形態は、以下の態様であってもよい。 The embodiment of the present invention may have the following aspects.

（１）．半導体チップと、前記半導体チップを保護するモールド樹脂と、前記半導体チップと電気的に接続するインターポーザ基板と、前記インターポーザ基板から外部へ電気的に接続する電極部と、前記インターポーザ基板と接触し前記モールド樹脂と対となる前記電極部側の面に設定されたオーバーコートからなる半導体パッケージと、前記半導体パッケージの前記電極部とはんだボールを介して接続されるプリント基板とのはんだ接続構造において、前記半導体パッケージの外周角部の前記電極部と接続する前記プリント基板のランドが前記半導体パッケージの外周角部の前記電極部と隣接する前記半導体パッケージの外周の電極部とも前記はんだボールを介して接続しており、また前記ランド内に突起構造を持つことを特徴とする電子制御装置。 (1). The semiconductor chip, the mold resin that protects the semiconductor chip, the interposer substrate that is electrically connected to the semiconductor chip, the electrode portion that is electrically connected to the outside from the interposer substrate, and the mold that comes into contact with the interposer substrate. In a solder connection structure of a semiconductor package made of an overcoat set on a surface on the electrode portion side that is paired with a resin and a printed circuit board that is connected to the electrode portion of the semiconductor package via a solder ball, the semiconductor. The land of the printed circuit board connected to the electrode portion at the outer peripheral corner portion of the package is also connected to the electrode portion on the outer periphery of the semiconductor package adjacent to the electrode portion at the outer peripheral corner portion of the semiconductor package via the solder ball. An electronic control device characterized by having a protrusion structure in the land.

（２）．（１）の電子制御装置において、前記半導体パッケージの外周角部の前記電極部と接続する前記プリント基板のランド内に複数の突起構造を持つことを特徴とする電子制御装置。 (2). The electronic control device according to (1), wherein the electronic control device has a plurality of protrusion structures in a land of the printed circuit board connected to the electrode portion at the outer peripheral corner portion of the semiconductor package.

（３）．（１）の電子制御装置において、前記半導体パッケージの外周角部の前記電極部と接続する前記プリント基板のランドが前記半導体パッケージの外周角部の前記電極部と隣接する前記半導体パッケージの外周及び内周電極部とも前記はんだボールを介して接続しており、また前記ランド内に突起構造を持つことを特徴とする電子制御装置。 (3). In the electronic control device (1), the outer periphery and the inner side of the semiconductor package in which the land of the printed circuit board connected to the electrode portion at the outer peripheral corner portion of the semiconductor package is adjacent to the electrode portion at the outer peripheral corner portion of the semiconductor package. An electronic control device characterized in that it is also connected to a peripheral electrode portion via the solder ball and has a protrusion structure in the land.

（４）．（１）の電子制御装置において、前記半導体パッケージの外周角部の前記電極部と接続する前記プリント基板のランドが前記半導体パッケージの外周角部の前記電極部と隣接する前記半導体パッケージの外周の電極部とも前記はんだボールを介して接続していることを特徴とする電子制御装置。 (4). In the electronic control device (1), the land of the printed circuit board connected to the electrode portion at the outer peripheral corner portion of the semiconductor package is adjacent to the electrode portion at the outer peripheral corner portion of the semiconductor package. An electronic control device characterized in that the portions are also connected via the solder balls.

（１）−（４）によれば、ＢＧＡパッケージのはんだ接続寿命信頼性を向上することができる。 According to (1)-(4), the reliability of the solder connection life of the BGA package can be improved.

１００ＢＧＡパッケージ
１０１パッケージ上面
１０２パッケージ下面
１１０モールド樹脂
１２０半導体チップ
１３０インターポーザ基板
１４０電極部
１４１電極部
１４２電極部
１５０オーバーコート
１６０はんだボール
１６１はんだボール
１６２はんだボール
１６３はんだボール
１６６はんだボール
１７０プリント基板
１８０ランド
１８１ランド
１８５突起部
１９０レジスト 100 BGA Package 101 Package Top 102 Package Bottom 110 Mold Resin 120 Semiconductor Chip 130 Interposer Board 140 Electrode 141 Electrode 142 Electrode 150 Overcoat 160 Solder Ball 161 Solder Ball 162 Solder Ball 163 Solder Ball 166 Solder Ball 170 Printed Circuit Board 180 Land 181 Land 185 Protrusion 190 Resist

Claims

A semiconductor package with multiple solder balls and
A substrate on which the semiconductor package is mounted is provided.
The substrate is
The first solder ball closest to the corner of the semiconductor package, the second solder ball adjacent to the first solder ball and located on the outer periphery of the plurality of solder balls, and the second solder ball adjacent to the first solder ball. An electronic control device characterized by having a land joined to a third solder ball located on the outer periphery of the plurality of solder balls.

The electronic control device according to claim 1.
The land is
A first protrusion arranged between the first solder ball and the second solder ball and protruding toward the semiconductor package,
An electronic control device having a second protrusion arranged between the first solder ball and the third solder ball and protruding toward the semiconductor package.

The electronic control device according to claim 2.
The land is
A third protrusion, which is arranged between the first solder ball and the second solder ball and protrudes toward the semiconductor package,
An electronic control device that is arranged between the first solder ball and the third solder ball and has a fourth protrusion that protrudes toward the semiconductor package.

The electronic control device according to claim 2.
The land is
An electronic control device characterized in that it is joined to the first solder ball, the second solder ball, and a fourth solder ball adjacent to the third solder ball.

The electronic control device according to claim 4.
The land is
A fifth protrusion, which is arranged between the second solder ball and the fourth solder ball and protrudes toward the semiconductor package,
It has a sixth protrusion, which is arranged between the third solder ball and the fourth solder ball and protrudes toward the semiconductor package.
The first protrusion and the sixth protrusion are integrally connected to each other.
An electronic control device characterized in that the second protrusion and the fifth protrusion are integrally connected.

The electronic control device according to claim 1.
The shape of the land is
An electronic control device characterized by being hook-shaped.

The electronic control device according to claim 4.
The shape of the land is
An electronic control device characterized by having a rectangular shape.