JP2023044841A - 基板ユニットおよび半導体装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】回路基板から半導体装置を剥離させやすい基板ユニットおよび半導体装置を提供することである。
【解決手段】実施形態の基板ユニットは、回路基板と、半導体装置と、ワイヤーとを備える。前記半導体装置は、前記回路基板に面する底面と、前記回路基板と前記底面との間に配置されて前記回路基板に接合された複数の接合部品とを有する。前記ワイヤーは、前記基板と前記底面との間に配置されている。前記複数の接合部品は、第1方向に2つ以上の接合部品が並ぶ第1列と、前記第1方向とは交差した第2方向において前記第1列から離れ、前記第1方向に2つ以上の接合部品が並ぶ第2列とを含む。前記ワイヤーは、前記第1列と前記第2列との間に配置された第1部分を含むとともに、前記複数の接合部品に含まれる1つの接合部品と比べて強度が高い。
【選択図】図4
【解決手段】実施形態の基板ユニットは、回路基板と、半導体装置と、ワイヤーとを備える。前記半導体装置は、前記回路基板に面する底面と、前記回路基板と前記底面との間に配置されて前記回路基板に接合された複数の接合部品とを有する。前記ワイヤーは、前記基板と前記底面との間に配置されている。前記複数の接合部品は、第1方向に2つ以上の接合部品が並ぶ第1列と、前記第1方向とは交差した第2方向において前記第1列から離れ、前記第1方向に2つ以上の接合部品が並ぶ第2列とを含む。前記ワイヤーは、前記第1列と前記第2列との間に配置された第1部分を含むとともに、前記複数の接合部品に含まれる1つの接合部品と比べて強度が高い。
【選択図】図4
Description
本発明の実施形態は、基板ユニットおよび半導体装置に関する。
回路基板に実装可能に構成される半導体記憶装置が知られている。半導体記憶装置が回路基板に実装された基板ユニットがある。一般的に半導体記憶装置は、回路基板に半田を介して実装される。基板ユニットの製造や修理において、回路基板に実装された半導体記憶装置を取り外す必要性が生じる。半田を介して実装された半導体記憶装置を回路基板から熱負荷をかけずに取り外すことは容易でない。基板ユニットの製造や修理において、回路基板から半導体記憶装置を容易に剥離できることが求められる。
本発明が解決しようとする課題は、回路基板から半導体装置を剥離させやすい基板ユニットおよび半導体装置を提供することである。
実施形態の基板ユニットは、回路基板と、半導体装置と、ワイヤーとを備える。前記半導体装置は、前記回路基板に面する底面と、前記回路基板と前記底面との間に配置されて前記回路基板に接合された複数の接合部品とを有する。前記ワイヤーは、前記基板と前記底面との間に配置されている。前記複数の接合部品は、第1方向に2つ以上の接合部品が並ぶ第1列と、前記第1方向とは交差した第2方向において前記第1列から離れ、前記第1方向に2つ以上の接合部品が並ぶ第2列とを含む。前記ワイヤーは、前記第1列と前記第2列との間に配置された第1部分を含むとともに、前記複数の接合部品に含まれる1つの接合部品と比べて強度が高い。
以下、実施形態の基板ユニットおよび半導体記憶装置を、図面を参照して説明する。以下の説明では、同一または類似の機能を有する構成に同一の符号を付す。そして、それら構成の重複する説明は省略する場合がある。「平行」、「直交」、または「同じ」とは、それぞれ「略平行」、「略直交」、または「略同じ」である場合も含み得る。「接続」とは、構造的な接続に限定されず、電気的な接続も含み得る。すなわち「接続」とは、複数の要素が直接に接続される場合に限定されず、複数の要素が別の要素を間に介在させて接続される場合も含み得る。「固定」とは、複数の要素が直接に固定される場合に限定されず、複数の要素が別の要素を間に介在させて固定される場合も含み得る。
先に、+X方向、-X方向、+Y方向、-Y方向、+Z方向、および-Z方向について定義する。+X方向、-X方向、+Y方向、および-Y方向は、後述する回路基板10の表面に沿う方向である。+X方向は、後述する半導体記憶装置30の第4側面31dから第3側面31cに向かう方向である(図4参照)。-X方向は、+X方向とは反対方向である。+X方向と-X方向とを区別しない場合は、単に「X方向」と称する。+Y方向および-Y方向は、X方向と交差する(例えば直交する)方向である。+Y方向は、半導体記憶装置30の第2側面31bから第1側面31aに向かう方向である(図4参照)。-Y方向は、+Y方向とは反対方向である。+Y方向と-Y方向とを区別しない場合は、単に「Y方向」と称する。+Z方向および-Z方向は、X方向およびY方向と交差する(例えば直交する)方向であり、回路基板10の厚さ方向である(図1参照)。+Z方向は、回路基板10から半導体記憶装置30に向かう方向である。-Z方向は、+Z方向とは反対方向である。+Z方向と-Z方向とを区別しない場合は、単に「Z方向」と称する。以下では説明の便宜上、「+Z方向」を「上」、「-Z方向」を「下」と称する場合がある。ただし、これら表現は重力方向を規定するものではない。X方向は、「第1方向」の一例である。Y方向は、「第2方向」の一例である。
(第1実施形態)
<1.電子機器>
まず、基板ユニット3を含む電子機器1について説明する。
図1は、第1実施形態の電子機器1を示す断面図である。電子機器1は、例えば、ノート型パーソナルコンピュータのような情報処理装置である。ただし、電子機器1は、上記例に限定されず、据置型のパーソナルコンピュータや、サーバ装置、モバイル型の情報端末機器、車載装置など各種の情報処理装置が適宜該当する。電子機器1は、例えば、箱状の筐体2と、筐体2に収容された基板ユニット3とを有する。基板ユニット3は、後述する半導体記憶装置30を含む。半導体記憶装置30は、種々の情報を記憶可能である。このため、半導体記憶装置30、または基板ユニット3は、「ストレージ装置」または「メモリシステム」と称されてもよい。
<1.電子機器>
まず、基板ユニット3を含む電子機器1について説明する。
図1は、第1実施形態の電子機器1を示す断面図である。電子機器1は、例えば、ノート型パーソナルコンピュータのような情報処理装置である。ただし、電子機器1は、上記例に限定されず、据置型のパーソナルコンピュータや、サーバ装置、モバイル型の情報端末機器、車載装置など各種の情報処理装置が適宜該当する。電子機器1は、例えば、箱状の筐体2と、筐体2に収容された基板ユニット3とを有する。基板ユニット3は、後述する半導体記憶装置30を含む。半導体記憶装置30は、種々の情報を記憶可能である。このため、半導体記憶装置30、または基板ユニット3は、「ストレージ装置」または「メモリシステム」と称されてもよい。
<2.基板ユニット>
<2.1 基板ユニットの全体構成>
次に、基板ユニット3について説明する。基板ユニット3は、例えば、回路基板10、1つ以上(例えば複数)の電子部品20、半導体記憶装置30、およびワイヤー50を備えている。なお、ワイヤー50は、回路基板10または半導体記憶装置30の一部として設けられていてもよい。
<2.1 基板ユニットの全体構成>
次に、基板ユニット3について説明する。基板ユニット3は、例えば、回路基板10、1つ以上(例えば複数)の電子部品20、半導体記憶装置30、およびワイヤー50を備えている。なお、ワイヤー50は、回路基板10または半導体記憶装置30の一部として設けられていてもよい。
回路基板10は、例えば電子機器1のマザーボードであるが、これに限定されない。回路基板10は、ガラスエポキシ樹脂のような絶縁体と、配線パターンとを有するプリント回路基板またはプリント配線基板である。配線パターンは、絶縁体の表層および内層に設けられた導体である。
電子部品20は、回路基板10に実装されている。電子部品20は、例えば、CPU(Central Processing Unit)のようなホストコントローラ、ホストメモリ、ホストブリッジ、または電源回路部品などである。ただし、電子部品20は、上記例に限定されない。回路基板10及び電子部品20は、ホスト装置Hの一部を構成する。
半導体記憶装置30は、回路基板10に実装されている。半導体記憶装置30は、例えば、ホスト装置Hのホストコントローラから受け取るデータを不揮発に記憶する記憶装置である。本実施形態では、半導体記憶装置30は、BGA(Ball Grid Array)型の半導体パッケージである。半導体記憶装置30は、回路基板10に面する底面31eを含む本体部31と、本体部31の底面31eに設けられた複数の半田ボール32とを含む。半導体記憶装置30は、「半導体装置」の一例である。なお、半導体装置は、半導体記憶装置30に限らず、例えば記憶機能を有しない半導体装置でもよい。
半田ボール32は、「接合部品」の一例である。なお、接合部品は、半田ボール32に限らず、別の材料による接合部品(金バンプなど)でもよい。また、複数の半田ボール32(複数の接合部品)は、半導体記憶装置30(半導体装置)の一部として設けられることに代えて、半導体記憶装置30とは異なる別部品として設けられてもよい。以下では、「半導体記憶装置30の本体部31の底面31e」を単に「半導体記憶装置30の底面31e」と称する場合がある。半導体記憶装置30については、詳しく後述する。
ワイヤー50は、回路基板10と半導体記憶装置30の底面31eとの間に配置されている。ワイヤー50は、回路基板10から半導体記憶装置30を剥離させる場合に、複数の半田ボール32を破壊するために用いられる。ワイヤー50については、詳しく後述する。
<2.2 半導体記憶装置>
図2は、基板ユニット3の一部を示す断面図である。図3は、図2中に示されたF3線で囲まれた領域を拡大した断面図である。回路基板10は、回路基板10の外部に露出する複数のパッド11と、複数のパッド11に対応する領域を除いて回路基板10の表面に設けられた絶縁層12(例えばソルダーレジスト層)とを有する。
図2は、基板ユニット3の一部を示す断面図である。図3は、図2中に示されたF3線で囲まれた領域を拡大した断面図である。回路基板10は、回路基板10の外部に露出する複数のパッド11と、複数のパッド11に対応する領域を除いて回路基板10の表面に設けられた絶縁層12(例えばソルダーレジスト層)とを有する。
半導体記憶装置30は、上述したように、本体部31と、複数の半田ボール32とを有する。本体部31は、例えば、回路基板41(以下では区別のため「パッケージ基板41」と称する)、1つ以上の半導体メモリ部品42、コントローラ部品43、および封止樹脂部44を有する。すなわち、半導体記憶装置30は、コントローラ部品43を含むBGA-SSD(Ball Grid Array type Solid State Drive)である。半導体記憶装置30は、DRAM(Dynamic Random Access Memory)を含んでもよい。ただし、半導体記憶装置30は、上記例に限定されない。例えば、半導体記憶装置30は、コントローラ部品43およびDRAMを有さずに、1つ以上の半導体メモリ部品42を含む半導体パッケージでもよい。
パッケージ基板41は、Z方向で回路基板10から離れるとともに、回路基板10と平行に配置されている。パッケージ基板41は、ガラスエポキシ樹脂のような絶縁体と、絶縁体の表層および内層に設けられた配線パターンとを有するプリント回路基板またはプリント配線基板である。パッケージ基板41は、第1面41aと、第2面41bとを有する。第1面41aは、-Z方向に向いた面であり、回路基板10に面する。第2面41bは、+Z方向に向いた面である。
パッケージ基板41の第1面41aには、複数のパッド45と、絶縁層46(例えばソルダーレジスト層、図3参照)とが設けられている。複数のパッド45は、パッケージ基板41の外部に露出する。絶縁層46は、複数のパッド45に対応する領域を除いてパッケージ基板41の第1面41aを覆う。複数のパッド45および絶縁層46の表面は、半導体記憶装置30の底面31eを形成している。パッケージ基板41の第2面41bには、複数のパッド47が設けられている。
半導体メモリ部品42は、パッケージ基板41の第2面41bに実装されている。図2に示す例では、複数の半導体メモリ部品42は、互いに積層された状態で、パッケージ基板41の第2面41b上に載置されている。半導体メモリ部品42は、複数のボンディングワイヤーBW1を介して、パッケージ基板41の第2面41bの複数のパッド47に接続されている。半導体メモリ部品42は、「半導体部品」の一例である。
コントローラ部品43は、パッケージ基板41の第2面41bに実装されている。コントローラ部品43は、複数のボンディングワイヤーBW2を介して、パッケージ基板41の第2面41bの複数のパッド47に接続されている。コントローラ部品43は、ホスト装置H(一例ではホストコントローラ)に対する接続用のインターフェイス回路を含む。コントローラ部品43は、パッケージ基板41に含まれる配線およびボンディングワイヤーBW1,BW2を介して、半導体メモリ部品42と接続される。コントローラ部品43は、ホスト装置Hから受け取る命令に基づき、半導体メモリ部品42に対するデータの書き込み、読み出し、および消去を実行する。コントローラ部品43は、「半導体部品」の別の一例である。
封止樹脂部44は、パッケージ基板41の第2面41bに設けられ、半導体メモリ部品42、コントローラ部品43、およびボンディングワイヤーBW1,BW2を覆う。すなわち、封止樹脂部44は、半導体メモリ部品42、コントローラ部品43、およびボンディングワイヤーBW1,BW2を封止する。封止樹脂部44は、いわゆるモールド樹脂部であり、絶縁性を有する。封止樹脂部44は、「絶縁部」と称されてもよい。封止樹脂部44は、例えば、熱硬化性樹脂(エポキシ樹脂など)に対してシリカフィラーが混ぜられた材料で形成されている。
半導体記憶装置30は、第1側面31a、第2側面31b、第3側面31c、および第4側面31dを有する(図4参照)。第1側面31a、第2側面31b、第3側面31c、および第4側面31dの各々は、半導体記憶装置30の外形の一部を含む。第1側面31aは、+Y方向側の端面であり、X方向に延びている。第2側面31bは、-Y方向側の端面であり、X方向に延びている。第3側面31cは、+X方向側の端面であり、Y方向に延びている。第4側面31dは、-X方向側の端面であり、Y方向に延びている。第1側面31a、第2側面31b、第3側面31c、および第4側面31dの各々は、例えば、封止樹脂部44の端面およびパッケージ基板41の端面を含む。
複数の半田ボール32は、パッケージ基板41の第1面41aの複数のパッド45に接続するように設けられている。複数の半田ボール32は、回路基板10とパッケージ基板41との間に配置され、回路基板10の複数のパッド11に接合されている。複数の半田ボール32は、例えば、X方向およびY方向に間隔を空けて格子状に配置されている。ただし、複数の半田ボール32は、完全な格子状に配置されたものに限定されず、パッケージ基板41の第1面41aのなかで部分的に設けられてもよい。複数の半田ボール32の配置レイアウトについては、ワイヤー50の説明のなかで詳しく述べる。
<2.3 ワイヤー>
次に、ワイヤー50について説明する。ワイヤー50は、回路基板10と半導体基板装置30のパッケージ基板41との間に配置されている。上述したようにワイヤー50は、回路基板10から半導体記憶装置30を剥離させる場合に、複数の半田ボール32を破壊するために用いられる。ワイヤー50は、半導体記憶装置30に含まれる個々の半田ボール32と比べて強度(例えば引張強度[kgf/mm2])が高い。言い換えると、ワイヤー50は、半田ボール32を破壊可能な強度を有する。ここで言う「強度」とは、例えば常温下での強度である。ワイヤー50は、例えば、ステンレス線またはタングステン線のような金属線、ピアノ線、アモルファス線、アラミド繊維線、炭素繊維線(例えばカーボンナノチューブ線)などが該当し得る。
次に、ワイヤー50について説明する。ワイヤー50は、回路基板10と半導体基板装置30のパッケージ基板41との間に配置されている。上述したようにワイヤー50は、回路基板10から半導体記憶装置30を剥離させる場合に、複数の半田ボール32を破壊するために用いられる。ワイヤー50は、半導体記憶装置30に含まれる個々の半田ボール32と比べて強度(例えば引張強度[kgf/mm2])が高い。言い換えると、ワイヤー50は、半田ボール32を破壊可能な強度を有する。ここで言う「強度」とは、例えば常温下での強度である。ワイヤー50は、例えば、ステンレス線またはタングステン線のような金属線、ピアノ線、アモルファス線、アラミド繊維線、炭素繊維線(例えばカーボンナノチューブ線)などが該当し得る。
ワイヤー50の直径は、例えば、半田ボール32の直径の半分以下である。例えば、半田ボール32の直径が220[μm]である場合、ワイヤー50の直径は100[μm]以下である。「半田ボールの直径」とは、例えば、半導体基板装置30が回路基板10に実装された状態において、半田ボール32のX方向(またはY方向)の最大径である。
本実施形態では、ワイヤー50は、例えば絶縁性を有する。「絶縁性を有する」とは、ワイヤー50が絶縁材料で形成される場合に加え、導電材料(例えば金属材料)で形成されたワイヤー本体の表面に絶縁層が設けられている場合も含み得る。なお、ワイヤー50は、絶縁性を有することに代えて、導電性を有してもよい。
ワイヤー50は、高い熱伝導性を有してもよい。例えば、ワイヤー50は、銅よりも熱伝導率が高い材料を含む。別の観点では、ワイヤー50は、封止樹脂部44に含まれる材料と比べて熱伝導率が高い材料を含む。銅または封止樹脂部44に含まれる材料と比べて熱伝導率が高い材料は、例えばカーボンナノチューブである。ただし、高い熱伝導性を有する場合のワイヤー50の材料は、上記例に限定されない。
図3に示すように、ワイヤー50は、例えば、接着剤60を介して、半導体記憶装置30の底面31eに固定されている。本実施形態では、ワイヤー50は、接着剤60を介して、半導体記憶装置30の絶縁層46(例えばソルダーレジスト層)の表面に固定されている。
図4は、半導体記憶装置30の底面31eおよびワイヤー50を示す下面図である。
ここで、複数の半田ボール32の配置レイアウトの一例について説明する。複数の半田ボール32は、例えば、第1列R1に配置された複数の半田ボール32、第2列R2に配置された複数の半田ボール32、第3列R3に配置された複数の半田ボール32、第4列R4に配置された複数の半田ボール32、第5列R5に配置された複数の半田ボール32、…、および第N列(Nは6以上の整数)に配置された複数の半田ボール32を含む。以下では、説明の便宜上、第1列R1、第2列R2、第3列R3、第4列R4、第5列R5、…、第N列RNを、第1ボール列R1、第2ボール列R2、第3ボール列R3、第4ボール列R4、第5ボール列R5、…、第Nボール列RNと称する。また、第1ボール列R1、第2ボール列R2、第3ボール列R3、第4ボール列R4、第5ボール列R5、…、第Nボール列RNを互いに区別しない場合は、単に「ボール列R」と称する。複数のボール列Rは、互いに間隔を空けてY方向に並んでいる。各ボール列Rでは、複数の半田ボール32がX方向に並んでいる。
ここで、複数の半田ボール32の配置レイアウトの一例について説明する。複数の半田ボール32は、例えば、第1列R1に配置された複数の半田ボール32、第2列R2に配置された複数の半田ボール32、第3列R3に配置された複数の半田ボール32、第4列R4に配置された複数の半田ボール32、第5列R5に配置された複数の半田ボール32、…、および第N列(Nは6以上の整数)に配置された複数の半田ボール32を含む。以下では、説明の便宜上、第1列R1、第2列R2、第3列R3、第4列R4、第5列R5、…、第N列RNを、第1ボール列R1、第2ボール列R2、第3ボール列R3、第4ボール列R4、第5ボール列R5、…、第Nボール列RNと称する。また、第1ボール列R1、第2ボール列R2、第3ボール列R3、第4ボール列R4、第5ボール列R5、…、第Nボール列RNを互いに区別しない場合は、単に「ボール列R」と称する。複数のボール列Rは、互いに間隔を空けてY方向に並んでいる。各ボール列Rでは、複数の半田ボール32がX方向に並んでいる。
本実施形態では、ワイヤー50は、延伸方向の向きを変えながら複数のボール列Rの間を延びている。例えば、ワイヤー50は、第1直線部S1、第2直線部S2、第3直線部S3、第4直線部S4、第5直線部S5を含む複数の直線部Sと、第1接続部C1、第2接続部C2、第3接続部C3、第4接続部C4を含む複数の接続部Cとを含む。
第1直線部S1は、Y方向で第1ボール列R1と第2ボール列R2との間に配置され、X方向に延びている。第1直線部S1は、+X方向側および-X方向側の各々において、第1ボール列R1および第2ボール列R2よりも大きくまたは長く延びている。第2直線部S2は、Y方向で第2ボール列R2と第3ボール列R3との間に配置され、X方向に延びている。第2直線部S2は、+X方向側および-X方向側の各々において、第2ボール列R2および第3ボール列R3よりも大きくまたは長く延びている。他の直線部Sについても同様である。すなわち、各直線部Sは、Y方向で隣り合う2つのボール列Rの間に配置され、X方向に延びている。各直線部Sは、+X方向側および-X方向側の各々において、Y方向で隣り合う2つのボール列Rよりも大きくまたは長く延びている。言い換えると、各直線部Sは、+X方向側および-X方向側の各々において、Y方向で隣り合う2つのボール列Rよりも大きくまたは長く配置されている。第1直線部S1は、「第1部分」の一例である。第2直線部S2は、「第2部分」の一例である。
第1接続部C1は、第2ボール列R2よりも-X方向側に位置し、Y方向に延びている。第1接続部C1は、第1直線部S1の-X方向側の端部と、第2直線部S2の-X方向側の端部とを接続している。第2接続部C2は、第3ボール列R3よりも+X方向側に位置し、Y方向に延びている。第2接続部C2は、第2直線部S2の+X方向側の端部と、第3直線部S3の+X方向側の端部とを接続している。第3接続部C3は、第4ボール列R4よりも-X方向側に位置し、Y方向に延びている。第3接続部C3は、第3直線部S3の-X方向側の端部と、第4直線部S4の-X方向側の端部とを接続している。第4接続部C4は、第5ボール列R5よりも+X方向側に位置し、Y方向に延びている。第4接続部C4は、第4直線部S4の+X方向側の端部と、第5直線部S5の+X方向側の端部とを接続している。他の接続部Cについても同様である。すなわち、各接続部Cは、ボール列Rに対して+X方向側または-X方向側に位置し、ワイヤー50に含まれる複数の部分(例えば、直線部S)を接続している。第1接続部C1は、「第3部分」の一例である。言い換えると、ワイヤー50の一部は、第1ボール列R1と第2ボール列R2の間を通過し、第2ボール列R2の-X方向側の端部を外側(-X方向側)から迂回し、第2ボール列R2と第3ボール列R3の間を通過し、第3ボール列R3の+X方向側の端部を外側(+X方向側)から迂回し、第3ボール列R3と第4ボール列R4の間を通過し、第4ボール列R4の-X方向側の端部を外側(-X方向側)から迂回し、第4ボール列R4と第5ボール列R5の間を通過し、第5ボール列R5の+X方向側の端部を外側(+X方向側)から迂回し、その後の同様の方向転換を繰り返しながら複数のボール列Rの間に配置されている。
本実施形態では、ワイヤー50は、第1端部61と、第2端部62とを有する。第1端部61は、Z方向側から見た場合、半導体記憶装置30の第1側面31aと、第1ボール列R1との間に位置する。第1端部61は、第1部分61aと、第2部分61bとを含む。第1部分61aは、半導体記憶装置30の第1側面31aに沿ってX方向に延びている。第1部分61aは、1つの接続部Cを介して、第1直線部S1と接続されている。第2部分61bは、第1部分61aの端から半導体記憶装置30の第1側面31aに向かうように、第1部分61aに対して傾斜して延びている。第2部分61bは、Z方向で見た場合、半導体記憶装置30の第1側面31aに達する。例えば、第2部分61bの端e1は、Z方向で見た場合、半導体記憶装置30の第1側面31aと揃う。なお、半導体記憶装置30の底面31eのなかでワイヤー50の第2部分61bの周囲に位置する第1周囲領域A1には接着剤60が設けられなくてもよい。これにより、半導体記憶装置30の底面31eに対して第2部分61bの少なくとも一部が移動可能であってもよい。
第2端部62は、Z方向側から見た場合、半導体記憶装置30の第2側面31bと、第Nボール列RNとの間に位置する。第2端部62は、第1部分62aと、第2部分62bとを含む。第1部分62aは、半導体記憶装置30の第2側面31bに沿ってX方向に延びている。第1部分62aは、1つの接続部Cを介して、1つの直線部Sと接続されている。第2部分62bは、第1部分62aの端から半導体記憶装置30の第2側面31bに向かうように、第1部分62aに対して傾斜して延びている。第2部分62bは、Z方向で見た場合、半導体記憶装置30の第2側面31bに達する。例えば、第2部分62bの端e2は、Z方向で見た場合、半導体記憶装置30の第2側面31bと揃う。なお、半導体記憶装置30の底面31eのなかで第2部分62bの周囲に位置する第2周囲領域A2には接着剤60が設けられなくてもよい。これにより、半導体記憶装置30の底面31eに対して第2部分62bの少なくとも一部が移動可能であってもよい。
<3.基板ユニットの製造方法>
次に、基板ユニット3の製造方法について説明する。
図5は、第1実施形態の基板ユニット3の製造方法を説明するための断面図である。図5は、半導体記憶装置30の底面31eに複数の半田ボール32が取り付けられた後に、底面31eにワイヤー50が取り付けられる例を示す。
次に、基板ユニット3の製造方法について説明する。
図5は、第1実施形態の基板ユニット3の製造方法を説明するための断面図である。図5は、半導体記憶装置30の底面31eに複数の半田ボール32が取り付けられた後に、底面31eにワイヤー50が取り付けられる例を示す。
まず、図5中の(a)に示すように、既存の製造方法により複数の中間体71を含む構造体70が準備される。中間体71は、半導体記憶装置30の少なくとも一部となる構造部である。本実施形態では、中間体71は、半導体記憶装置30の本体部31と同じ構成を有する。複数の中間体71は、互いに繋がっている。すなわち、構造体70が複数の中間体71に個片化されることで本体部31が得られる。次に、図5中の(b)に示すように、複数の中間体71の各々に複数の半田ボール32が取り付けられる。
次に、図5中の(c)に示すように、複数の中間体71の表面にワイヤー材50Mが取り付けられる。ワイヤー材50Mは、隣り合う2つのボール列Rの間に配置される直線部Sを含む。ワイヤー材50Mは、複数の中間体71に亘って取り付けられる。すなわち、2つ以上の中間体71に対して連続した1本のワイヤー材50Mが取り付けられる。これについては、図6を参照して後述する。なお、2つ以上の中間体71に対して連続した1本のワイヤー材50Mが取り付けられることに代えて、各中間体71に対して個別にワイヤー50が取り付けられてもよい。
次に、複数の中間体71に個片化するためのダイジングが行われる。すなわち、複数の中間体71の境界が切断される。これにより、ワイヤー材50Mも同時に切断され、1本のワイヤー材50Mから複数の半導体記憶装置30に対応する複数のワイヤー50が得られる。これにより、ワイヤー50が取り付けられた半導体記憶装置30が得られる。なお、2つ以上の中間体71に対して連続した1本のワイヤー材50Mが取り付けられることに代えて、個片化された各半導体記憶装置30に対して個別にワイヤー50が取り付けられてもよい。
次に、図5中の(d)に示すように、個片化された半導体記憶装置30がワイヤー50と共に回路基板10に実装される。これにより、基板ユニット3が完成する。
図6は、半導体記憶装置30の製造方法を説明するための平面図であり、図6は、図5中の(c)で示す工程に対応する図である。図6では、半導体記憶装置30の製造途中においてパッケージ基板41から複数の半田ボール32に向かう方向を-Z方向と定義している。本実施形態では、Y方向に並ぶ複数の中間体71に対して1本のワイヤー材50Mが取り付けられる。そして、ダイジングにより個片化されることで切断されたワイヤー材50Mの切断部がワイヤー50の第1端部61の端e1および第2端部62の端e2となる。このような製造方法によれば、ワイヤー50の端e1,e2が半導体記憶装置30の側面31a,31bと確実に揃う。
<4.半導体記憶装置の剥離方法>
次に、回路基板10から半導体記憶装置30を剥離させる方法を説明する。
図7は、半導体記憶装置30の剥離方法を説明するための下面図であり、剥離準備状態を示す図である。図7に例示する剥離準備状態では、例えば、ワイヤー50の第2端部62が半導体記憶装置30の底面31eから取り外され、-Z方向側から見た場合に、半導体記憶装置30の外形よりも外側に引き出されている。
次に、回路基板10から半導体記憶装置30を剥離させる方法を説明する。
図7は、半導体記憶装置30の剥離方法を説明するための下面図であり、剥離準備状態を示す図である。図7に例示する剥離準備状態では、例えば、ワイヤー50の第2端部62が半導体記憶装置30の底面31eから取り外され、-Z方向側から見た場合に、半導体記憶装置30の外形よりも外側に引き出されている。
図8は、半導体記憶装置30の剥離方法を説明するための下面図であり、剥離作業中状態を示す図である。図8に例示する剥離作業中状態では、ワイヤー50の第2端部62が半導体記憶装置30の外側方向に引っ張られる(例えば-Y方向に引っ張られる)ことで、半導体記憶装置30の底面31eに設けられた複数の半田ボール32が順に1つずつ破壊される(例えば切断される)。図8では、破壊された半田ボール32を2点鎖線で示す。この作業を続けることで、全ての半田ボール32が破壊され、回路基板10から半導体記憶装置30が剥離される。この剥離作業は、例えば常温下で行われる。
<5.利点>
一般的に、回路基板に実装された半導体記憶装置を備える電子機器または基板ユニットに不具合が生じた場合に、半導体記憶装置が回路基板から取り外され、不具合の原因解析または取り外された半導体記憶装置に記憶されているデータの救済が行われることがある。しかしながら、例えば加熱して半導体記憶装置を回路基板から取り外す際に、半導体メモリ部品が高温になると、半導体メモリ部品の内部の記憶状態が変化し、記憶されているデータがダメージを受ける場合がある。このため、加熱して回路基板から半導体記憶装置を取り外す作業は容易ではなく、不具合の原因解析やデータの救済が困難な場合がある。
一般的に、回路基板に実装された半導体記憶装置を備える電子機器または基板ユニットに不具合が生じた場合に、半導体記憶装置が回路基板から取り外され、不具合の原因解析または取り外された半導体記憶装置に記憶されているデータの救済が行われることがある。しかしながら、例えば加熱して半導体記憶装置を回路基板から取り外す際に、半導体メモリ部品が高温になると、半導体メモリ部品の内部の記憶状態が変化し、記憶されているデータがダメージを受ける場合がある。このため、加熱して回路基板から半導体記憶装置を取り外す作業は容易ではなく、不具合の原因解析やデータの救済が困難な場合がある。
一方で、本実施形態では、基板ユニット3は、回路基板10と、半導体記憶装置30と、ワイヤー50とを備えている。半導体記憶装置30は、回路基板10に面する底面31eと、回路基板10に接合された複数の半田ボール32とを有する。複数の半田ボール32は、X方向に2つ以上の半田ボール32が並ぶ第1列R1と、Y方向で第1列R1から離れ、X方向に2つ以上の半田ボール32が並ぶ第2列R2とを含む。ワイヤー50は、回路基板10と半導体記憶装置30の底面31eとの間に配置されている。ワイヤー50は、第1列R1と第2列R2との間に配置された第1直線部S1を含むとともに、複数の半田ボール32に含まれる1つの半田ボール32と比べて強度が高い。
このような構成によれば、半導体記憶装置30を回路基板10から取り外す必要が生じた場合に、ワイヤー50を引っ張ることで、半田ボール32を破壊し、半導体記憶装置30を回路基板10から取り外すことができる。これにより、半導体メモリ部品42に記憶されているデータがダメージを受けることを抑制しながら、半導体記憶装置30を回路基板10から取り外すことができる。その結果、不具合の原因解析やデータの救済を容易に行うことができる。また上記構成によれば、LGA(Land Grid Array)型の半導体パッケージが専用のソケットを介することで取り外し可能に実装される場合と比べて、コストや電気特性、熱特性の面で有利な基板ユニット3を実現することができる。
本実施形態では、複数の半田ボール32は、Y方向で第2列R2に対して第1列R1とは反対側に位置し、X方向に2つ以上の半田ボール32が並ぶ第3列R3を含む。ワイヤー50は、第2列R2と第3列R3との間に配置された第2直線部S2と、第1直線部S1の端部と第2直線部S2の端部とを接続した第1接続部C1とを含む。このような構成によれば、ワイヤー50が折り返されながら延びている。このため、複数の列Rに対応する複数のワイヤーが設けられる場合と比べて、少ない数(例えば1つ)のワイヤー50によって複数の列Rに含まれる半田ボール32を破壊することができる。さらに、ワイヤー50が折り返されながら延びていると、ワイヤー50を1つの方向(例えば図8の-Y方向)に引っ張ることで、複数の列Rに含まれる半田ボール32を破壊することができる。これにより、回路基板10から半導体記憶装置30を剥離させる作業の作業性を高めることができる。
本実施形態では、ワイヤー50は、半導体記憶装置30の底面31eに固定されている。このような構成によれば、回路基板10に半導体記憶装置30の半田ボール32を接合する作業において、ワイヤー50が邪魔になりにくい。これにより、基板ユニット3の製造性の向上を図ることができる場合がある。
本実施形態では、ワイヤー50は、Z方向で見た場合、半導体記憶装置30の第1側面31aに達している。このような構成によれば、半導体記憶装置30を回路基板10から取り外す必要が生じた場合に、半導体記憶装置30の外周側にワイヤー50の端部を取り出しやすい。これにより、回路基板10から半導体記憶装置30を剥離させる作業の作業性をさらに高めることができる。
本実施形態では、ワイヤー50は、絶縁性を有する。このような構成によれば、ワイヤー50と半田ボール32とがショートする可能性を小さくすることができる。さらに、ワイヤー50が絶縁部材となって隣接する半田ボール32の間の絶縁性を確保し、複数の半田ボール32の間にショートが生じることを抑制することができる。これにより、基板ユニット3の製造歩留や信頼性を高めることができる。
本実施形態では、ワイヤー50は、封止樹脂部44に含まれる材料と比べて熱伝導率が高い材料を含んでもよい。このような構成によれば、ワイヤー50の端部(例えば第1端部61または第2端部62)を引っ張りながらワイヤー50を加熱することで、半田ボール32に熱を加えることができる。従って、ワイヤー50を加熱せずに作業を行う場合と比べて半田ボール32を破壊しやすくなる場合がある。これにより、回路基板10から半導体記憶装置30を剥離させる作業の作業性をさらに高めることができる場合がある。
本実施形態では、それぞれが半導体記憶装置30の少なくとも一部となる複数の中間体71を含む構造体70が準備される。そして、複数の中間体71に亘るように構造体70の表面にワイヤー材50Mが取り付けられる。そして、ワイヤー材50Mの切断を伴いながら構造体70が複数の中間体71に個片化されることで、ワイヤー50が取り付けられた半導体記憶装置30が得られる。このような構成によれば、複数の半導体記憶装置30に対して一度にワイヤー50を取り付けることができるため、複数の半導体記憶装置30に対して個別にワイヤー50を取り付ける場合と比べて、基板ユニット3の製造性を高めることができる。また上記製造方法によれば、ワイヤー50の端e1,e2が半導体記憶装置30の側面31a,31bとそれぞれ揃うため、半導体記憶装置30の外周側にワイヤー50の端部を取り出しやすくなる。これにより、回路基板10から半導体記憶装置30を剥離させる作業の作業性をさらに高めることができる。
(製造方法の変形例)
次に、基板ユニット3の製造方法の変形例について説明する。
図9は、基板ユニット3の製造方法の変形例を説明するための断面図である。図9は、半導体記憶装置30の底面31eにワイヤー50が取り付けられた後に、底面31eに複数の半田ボール32が取り付けられる例である。以下に説明する以外の工程は、第1実施形態と同様である。
次に、基板ユニット3の製造方法の変形例について説明する。
図9は、基板ユニット3の製造方法の変形例を説明するための断面図である。図9は、半導体記憶装置30の底面31eにワイヤー50が取り付けられた後に、底面31eに複数の半田ボール32が取り付けられる例である。以下に説明する以外の工程は、第1実施形態と同様である。
まず、図9中の(a)に示すように、複数の中間体71を含む構造体70が準備される。ここまでの工程は、上述の第1実施形態と同様である。
次に、図9中の(b)に示すように、複数の中間体71の表面にワイヤー材50Mが取り付けられる。ワイヤー材50Mは、隣り合う2つのボール列Rの間に配置される直線部Sを含む。ワイヤー材50Mは、複数の中間体71に亘って取り付けられる。すなわち、2つ以上の中間体71に対して連続した1本のワイヤー材50Mが取り付けられる。これについては、図6を参照して説明した内容と同様である。なお、2つ以上の中間体71に対して連続した1本のワイヤー材50Mが取り付けられることに代えて、各中間体71に対して個別にワイヤー50が取り付けられてもよい。本変形例では、ワイヤー材50Mを取り付ける時点では、複数の半田ボール32は取り付けられていない。このため、例えばスクリーン印刷により、ワイヤー材50Mを固定する接着剤60を複数の中間体71の表面に塗布することができる。
次に、図9中の(c)に示すように、複数の中間体71の各々に複数の半田ボール32が取り付けられる。例えば、フラックスをつけた半田ボール32を中間体71に載せてリフローすることで、ワイヤー材50Mに含まれる複数の直線部Sの間に半田ボール32が取り付けられる。次に、複数の中間体71に個片化するためのダイジングが行われる。すなわち、複数の中間体71の境界が切断される。これにより、ワイヤー材50Mも同時に切断され、1本のワイヤー材50Mから複数の半導体記憶装置30に対応する複数のワイヤー50が得られる。これにより、ワイヤー50が取り付けられた半導体記憶装置30が得られる。
次に、図9中の(d)に示すように、個片化された半導体記憶装置30がワイヤー50と共に回路基板10に実装される。これにより、基板ユニット3が完成する。
このような構成でも、第1実施形態と同様の基板ユニット3を形成することができる。本変形例の製造方法によれば、ワイヤー材50Mを固定する接着剤60を、例えばスクリーン印刷によって複数の中間体71の表面に一括して塗布することができる。このため、基板ユニット3の製造性の向上を図ることができる場合がある。
(第2実施形態)
次に、第2実施形態について説明する。第2実施形態は、半導体記憶装置30Aの底面31eに、ワイヤー50の少なくとも一部が埋め込まれた接着剤シート80が取り付けられている点で、第1実施形態とは異なる。以下に説明する以外の構成は、第1実施形態と同様である。
次に、第2実施形態について説明する。第2実施形態は、半導体記憶装置30Aの底面31eに、ワイヤー50の少なくとも一部が埋め込まれた接着剤シート80が取り付けられている点で、第1実施形態とは異なる。以下に説明する以外の構成は、第1実施形態と同様である。
図10は、第2実施形態の基板ユニット3Aの一部を示す断面図である。本実施形態では、半導体記憶装置30Aの底面31eに接着剤シート80が取り付けられている。接着剤シート80は、X方向およびY方向に沿うシート状に形成されている。接着剤シート80は、接着剤60を含む。本実施形態では、ワイヤー50の少なくとも一部は、接着剤シート80の内部(すなわち接着剤60の内部)に埋め込まれている。図10に示す例では、ワイヤー50の全部が接着剤シート80の内部に埋め込まれている。なお、ワイヤー50の一部または全部が接着剤シート80の内部に埋め込まれることに代えて、ワイヤー50は、接着剤シート80の表面に載せられることで接着剤シート80に取り付けられていてもよい。
接着剤シート80は、複数の開口部81を有する。複数の開口部81は、複数の半田ボール32に1対1で対応する位置に配置されている。各開口部81は、1つの半田ボール32がZ方向に通過可能な大きさを有する。「半田ボールが通過可能」とは、半田ボール32がパッケージ基板41に先に取り付けられている状態で、各開口部81に半田ボール32を通すことが可能であることを意味する。これにより、半田ボール32と接着剤シート80との干渉をさけつつ、接着剤シート80をパッケージ基板41に取り付けることができる。Z方向から見た場合、開口部81は、矩形状でもよく、円状でもよい。開口部81は、2つ以上の半田ボール32が通過可能な大きさを有してもよい。本実施形態では、ワイヤー50の少なくとも一部が埋め込まれた接着剤シート80が半導体記憶装置30Aの底面31eに取り付けられることで、ワイヤー50が半導体記憶装置30Aの底面31eに固定される。
図11は、第2実施形態の基板ユニット3Aの製造方法を説明するための断面図である。まず、図11中の(a)に示すように、複数の中間体71を含む構造体70が準備される。次に、図11中の(b)に示すように、複数の中間体71に複数の半田ボール32が取り付けられる。ここまでの工程は、上述の第1実施形態(図5を参照)と同様である。
次に、図11中の(c)に示すように、複数の中間体71に対して、複数の接着剤シート80を含む接着剤シート80Mが取り付けられる。接着剤シート80Mには、ワイヤー材50Mの少なくとも一部が予め埋め込まれている。これにより、ワイヤー材50Mは、接着剤シート80Mと一体に持ち運びや取り付けが可能である。接着剤シート80Mは、複数の中間体71を覆う外形を有するとともに、複数の開口部81を有する。接着剤シート80Mは、各開口部81に1以上の半田ボール32が通されることで、複数の中間体71の表面に取り付けられる。本実施形態では、接着剤シート80Mが複数の中間体71の表面に取り付けられることで、複数の中間体71に対してワイヤー材50Mが固定される。
本実施形態では、接着剤シート80Mが複数の中間体71の表面に取り付けられた後に、複数の中間体71に個片化するためのダイジングが行われる。すなわち、複数の中間体71の境界が切断される。これにより、接着剤シート80Mおよびワイヤー材50Mも同時に切断され、1枚の接着剤シート80Mから複数の半導体記憶装置30Aに対応する複数の接着剤シート80が得られ、1本のワイヤー材50Mから複数の半導体記憶装置30Aに対応する複数のワイヤー50が得られる。これにより、ワイヤー50が取り付けられた半導体記憶装置30Aが得られる。
次に、図11中の(d)に示すように、個片化された半導体記憶装置30Aがワイヤー50と共に回路基板10に実装される。これにより、基板ユニット3Aが完成する。
このような構成でも、第1実施形態の基板ユニット3と同様の基板ユニット3Aを得ることができる。本実施形態では、ワイヤー50は、接着剤シート80とともに、半導体記憶装置30Aの底面31eに取り付けられる。このような構成によれば、半導体記憶装置30Aの底面31eに半田ボール32が先に取り付けられている場合であっても、ワイヤー50を容易に取り付けることができる。これにより、基板ユニット3Aの製造性を高めることができる。
なお、複数の中間体71に対して接着剤シート80Mが取り付けられることに代えて、中間体71の1つずつに対して接着剤シート80が個別に取り付けられてもよい。また、ダイジングによって得られた各半導体記憶装置30Aに対して接着剤シート80が個別に取り付けられてもよい。また、接着剤シート80Mまたは接着剤シート80は、中間体71に複数の半田ボール32が取り付けられる前に、中間体71に取り付けられてもよい。
(第3実施形態)
次に、第3実施形態について説明する。第3実施形態は、半導体記憶装置30Bの底面31eに溝31gが設けられた点で、第1実施形態とは異なる。以下に説明する以外の構成は、第1実施形態と同様である。
次に、第3実施形態について説明する。第3実施形態は、半導体記憶装置30Bの底面31eに溝31gが設けられた点で、第1実施形態とは異なる。以下に説明する以外の構成は、第1実施形態と同様である。
図12は、第3実施形態の基板ユニット3Bの一部を示す断面図である。本実施形態では、半導体記憶装置30Bの底面31eは、溝31gを有する。溝31gは、ワイヤー50が取り付けられる位置に設けられている。溝31gは、回路基板10から離れる方向(+Z方向)に窪んでいる。つまり、溝31gは、半導体記憶装置30Bの底面31eから、パッケージ基板41の厚み方向(Z方向)の内側に向かって窪んでいる。溝31gには、例えば、接着剤60の一部およびワイヤー50の一部が収容される。
図13は、第3実施形態の半導体記憶装置30Bの底面31eを示す下面図である。図13は、ワイヤー50が取り付けられていない状態を示す。本実施形態では、溝31gは、ワイヤー50が取り付けられる領域に沿って延びている。例えば、溝31gは、ワイヤー50の複数の直線部Sおよび複数の接続部Cに対応する形状を有する。溝31gは、ワイヤー50が半導体記憶装置30Bの底面31eに取り付けられる場合に、ワイヤー50の位置を規制する案内溝として機能する。
このような構成によれば、ワイヤー50が半導体記憶装置30Bの底面31eに取り付けられる場合に、溝31gがワイヤー50の位置を規制する。すなわち、半導体記憶装置30Bの底面31eに対してワイヤー50が少しずれた位置に置かれても、ワイヤー50は溝31gに案内されて適切な位置に配置される。これにより、半導体記憶装置30Bの底面31eに対してワイヤー50が配置される位置の精度を緩和することができる。従って、基板ユニット3Bの製造性の向上を図ることができる。
(第4実施形態)
次に、第4実施形態について説明する。第4実施形態は、複数の半田ボール32が並ぶ間隔がX方向とY方向で異なる点で、第1実施形態とは異なる。以下に説明する以外の構成は、第1実施形態と同様である。
次に、第4実施形態について説明する。第4実施形態は、複数の半田ボール32が並ぶ間隔がX方向とY方向で異なる点で、第1実施形態とは異なる。以下に説明する以外の構成は、第1実施形態と同様である。
図14は、第4実施形態の半導体記憶装置30Cの底面31eおよびワイヤー50を示す下面図である。本実施形態では、複数の半田ボール32は、X方向に第1間隔(第1距離)L1で並べられている。一方で、複数の半田ボール32は、Y方向に第2間隔(第2距離)L2で並べられている。第2間隔L2は、第1間隔L1よりも短い。
本実施形態では、ワイヤー50は、絶縁性を有する。ここで、複数の半田ボール32がX方向およびY方向に沿う格子状に配置される場合、X方向で並ぶ2つの半田ボール32の間にワイヤー50が配置される構成と、Y方向で並ぶ2つの半田ボール32の間にワイヤー50が配置される構成とが考えられる。本実施形態では、ワイヤー50は、X方向で並ぶ2つの半田ボール32(すなわち第1間隔L1で並ぶ2つ半田ボール32)の間には配置されておらず、Y方向で並ぶ2つの半田ボール32(すなわち第2間隔L2で並ぶ2つ半田ボール32)の間に配置されている。
このような構成によれば、格子状に配置された複数の半田ボール32のなかで相対的に狭い間隔で並べられた2つの半田ボール32の間にワイヤー50が配置されている。これにより、相対的に狭い間隔で並べられた2つの半田ボール32の間のショートが生じる可能性を絶縁性のワイヤー50によって抑制することができる。これにより、半導体記憶装置30Cの製造歩留や信頼性を向上させることができる。
(第5実施形態)
次に、第5実施形態について説明する。第5実施形態は、ワイヤー50が全てのボール列Rの間の設けられていない点で、第1実施形態とは異なる。以下に説明する以外の構成は、第1実施形態と同様である。
次に、第5実施形態について説明する。第5実施形態は、ワイヤー50が全てのボール列Rの間の設けられていない点で、第1実施形態とは異なる。以下に説明する以外の構成は、第1実施形態と同様である。
図15は、第5実施形態の半導体記憶装置30Dの底面31eおよびワイヤー50を示す下面図である。本実施形態では、ワイヤー50は、複数のボール列Rに関して1列置きで、Y方向に隣り合う2つのボール列Rの間を延びている。例えば、ワイヤー50は、第1直線部S1、第2直線部S2、および第1接続部C1を含む。第1直線部S1は、第2ボール列R2と第3ボール列R3との間に延びている。第2直線部S2は、第4ボール列R4と第5ボール列R5との間に延びている。第1接続部C1は、第1直線部S1の端部と第2直線部S2の端部とを接続している。本実施形態では、第2ボール列R2は、「第1列」の一例である。第3ボール列R3は、「第2列」の一例である。第5ボール列R5は、「第3列」の一例である。
このような構成によれば、複数のボール列Rの間にワイヤー50を配置する作業の作業量を少なくすることができる。これにより、製造性の向上を図ることができる。なお、ワイヤー50は、1列置きに代えて、例えば2列置きまたは3列置きで、隣り合う2つのボール列Rの間に配置されてもよい。
(第6実施形態)
次に、第6実施形態について説明する。第6実施形態は、ワイヤー50Eが渦巻き状に配置された点で、第1実施形態とは異なる。以下に説明する以外の構成は、第1実施形態と同様である。
次に、第6実施形態について説明する。第6実施形態は、ワイヤー50Eが渦巻き状に配置された点で、第1実施形態とは異なる。以下に説明する以外の構成は、第1実施形態と同様である。
図16は、第6実施形態の半導体記憶装置30Eの底面31eおよびワイヤー50Eを示す下面図である。本実施形態では、ワイヤー50Eが渦巻き状に配置されている。例えば、ワイヤー50Eは、半導体記憶装置30Eの4つの側面31a,31b,31c,31dのうちのいずれか1つに沿う複数の直線部Sを有する。複数の直線部Sは、例えば、半導体記憶装置30Eの底面31eにおいて時計回り(または反時計回り)に進むに従い、半導体記憶装置30Eの外周側から徐々に離れるように連続して配置されている。このような構成によっても、半導体記憶装置30Eを回路基板10から取り外す必要が生じた場合に、ワイヤー50Eを引っ張ることで、半田ボール32を破壊し、半導体記憶装置30Eを回路基板10から取り外すことができる。
(第7実施形態)
次に、第7実施形態について説明する。第7実施形態は、半導体記憶装置30Fの本体部31が傾斜部91を有する点で、第1実施形態とは異なる。以下に説明する以外の構成は、第1実施形態と同様である。なお第7実施形態は、第2から第6の実施形態および後述する第8実施形態のうち1つ以上の実施形態と組み合わされて実現可能である。
次に、第7実施形態について説明する。第7実施形態は、半導体記憶装置30Fの本体部31が傾斜部91を有する点で、第1実施形態とは異なる。以下に説明する以外の構成は、第1実施形態と同様である。なお第7実施形態は、第2から第6の実施形態および後述する第8実施形態のうち1つ以上の実施形態と組み合わされて実現可能である。
図17は、第7実施形態の基板ユニット3Fの一部を示す断面図である。本実施形態では、ワイヤー50は、第1実施形態と同様に配置されている。半導体記憶装置30Fの本体部31の底面31eは、傾斜部91を有する。傾斜部91は、例えば、本体部31の+Y方向側の端部および-Y方向側の端部において、本体部31の下端部(例えば、パッケージ基板41の下端部)に設けられている。傾斜部91は、Y方向における本体部31の中央部から+Y方向又は-Y方向に離れるに従い+Z方向側に位置するように傾斜している。傾斜部91は、直線状の傾斜部でも、丸みを伴う傾斜部でもよい。また、同様の傾斜部91が、本体部31の+X方向側の端部および-X方向側の端部において、本体部31の下端部(例えば、パッケージ基板41の下端部)に設けられてもよい。この場合、傾斜部91は、X方向における本体部31の中央部から+X方向又は-X方向に離れるに従い+Z方向側に位置するように傾斜する。
このような構成によれば、半導体記憶装置30Fに対してワイヤー50を外周側に引っ張る場合に、ワイヤー50が傾斜部91に沿って引っ張られる。従って、ワイヤー50に、底面31eにおける直角または鋭角のような鋭い角部が当たりにくい。これにより、ワイヤー50を引っ張る作業においてワイヤー50が途中で破断することを抑制することができる。これにより、回路基板10から半導体記憶装置30を剥離させる作業の作業性をさらに高めることができる。
(第8実施形態)
次に、第8実施形態について説明する。第8実施形態は、ワイヤー50が回路基板10に取り付けられている点で、第1実施形態とは異なる。以下に説明する以外の構成は、第1実施形態と同様である。
次に、第8実施形態について説明する。第8実施形態は、ワイヤー50が回路基板10に取り付けられている点で、第1実施形態とは異なる。以下に説明する以外の構成は、第1実施形態と同様である。
図18は、第8実施形態の基板ユニット3Gの一部を示す断面図である。ワイヤー50は、例えば、第1実施形態と同様の接着剤60を介して、回路基板10の表面に固定されている。本実施形態では、ワイヤー50は、接着剤60を介して、回路基板10の絶縁層12(例えばソルダーレジスト層、図3参照)の表面に固定されている。Z方向から見たワイヤー50の配置は、例えば、第1実施形態と同様である。なお本実施形態では、ワイヤー50は、Z方向から見た場合、半導体記憶装置30よりも外周側まで延びていてもよい。
図19は、第8実施形態の基板ユニット3Gの製造方法を説明するための断面図である。まず、図19中の(a)に示すように、回路基板10が準備される。回路基板10には複数のパッド11が設けられている。次に、図19中の(b)に示すように、回路基板10の表面にワイヤー50が取り付けられる。このときワイヤー50は、複数のパッド11を避けた位置に取り付けられる。次に、図19中の(c)に示すように、半導体記憶装置30と回路基板10との間にワイヤー50を位置させつつ、半導体記憶装置30が回路基板10に実装される。これにより、基板ユニット3Gが完成する。
このような構成によれば、第1実施形態と同様に、回路基板10から半導体記憶装置30を剥離させやすくなる。また本実施形態によれば、複数の半田ボール32を避けながらワイヤー50を半導体記憶装置30の底面31eに取り付ける作業を行う必要がなくなる。これにより、基板ユニット3Gの製造性の向上を図ることができる場合がある。
(第8実施形態の第1変形例)
図10を参照して上述した第2実施形態では、ワイヤー50の少なくとも一部が埋め込まれた接着剤シート80が半導体記憶装置30の底面31eに取り付けられる。これにより、ワイヤー50が半導体記憶装置30の底面31eに固定されている。これに代えて、第8実施形態の第1変形例では、ワイヤー50の少なくとも一部が埋め込まれた接着剤シート80が回路基板10の表面に取り付けられる。これにより、ワイヤー50が回路基板10の表面に固定される。このような構成によれば、基板ユニット3Gの製造性のさらなる向上を図ることができる。
図10を参照して上述した第2実施形態では、ワイヤー50の少なくとも一部が埋め込まれた接着剤シート80が半導体記憶装置30の底面31eに取り付けられる。これにより、ワイヤー50が半導体記憶装置30の底面31eに固定されている。これに代えて、第8実施形態の第1変形例では、ワイヤー50の少なくとも一部が埋め込まれた接着剤シート80が回路基板10の表面に取り付けられる。これにより、ワイヤー50が回路基板10の表面に固定される。このような構成によれば、基板ユニット3Gの製造性のさらなる向上を図ることができる。
(第8実施形態の第2変形例)
図20は、第8実施形態の第2変形例の基板ユニット3Hの一部を示す断面図である。上述した第3実施形態では、半導体記憶装置30Bの底面31eにワイヤー50に沿う溝31gが設けられている。これに代えて、第8実施形態の第2変形例では、回路基板10Hの表面に同様の溝10gが設けられている。溝10gは、ワイヤー50が取り付けられる位置に設けられている。溝10gは、半導体記憶装置30から離れる方向(-Z方向)に窪んでいる。つまり、溝10gは、回路基板10Hの表面から、回路基板10Hの厚み方向(Z方向)の内側に向かって窪んでいる。溝10gには、例えば、接着剤60の一部およびワイヤー50の一部が収容される。溝10gは、Z方向から見た場合、例えば第2実施形態で説明した溝31gと同じ形状を有する。溝10gは、ワイヤー50が回路基板10Hの表面に取り付けられる場合に、ワイヤー50の位置を規制する案内溝として機能する。
図20は、第8実施形態の第2変形例の基板ユニット3Hの一部を示す断面図である。上述した第3実施形態では、半導体記憶装置30Bの底面31eにワイヤー50に沿う溝31gが設けられている。これに代えて、第8実施形態の第2変形例では、回路基板10Hの表面に同様の溝10gが設けられている。溝10gは、ワイヤー50が取り付けられる位置に設けられている。溝10gは、半導体記憶装置30から離れる方向(-Z方向)に窪んでいる。つまり、溝10gは、回路基板10Hの表面から、回路基板10Hの厚み方向(Z方向)の内側に向かって窪んでいる。溝10gには、例えば、接着剤60の一部およびワイヤー50の一部が収容される。溝10gは、Z方向から見た場合、例えば第2実施形態で説明した溝31gと同じ形状を有する。溝10gは、ワイヤー50が回路基板10Hの表面に取り付けられる場合に、ワイヤー50の位置を規制する案内溝として機能する。
このような構成によれば、ワイヤー50が回路基板10Hの表面に取り付けられる場合に、溝10gがワイヤー50の位置を規制する。すなわち、回路基板10Hの表面に対してワイヤー50が少しずれた位置に置かれても、ワイヤー50は溝10gに案内されて適切な位置に配置される。これにより、回路基板10の表面に対してワイヤー50が配置される位置の精度を緩和することができる。従って、基板ユニット3Hの製造性の向上を図ることができる。
以上、いくつの実施形態および変形例について説明したが、実施形態および変形例は、上述した例に限定されない。例えば、上述した実施形態および変形例は、適宜組み合わされて実現可能である。
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、ワイヤーは、それぞれが複数の接合部品を含み且つ隣り合う第1列と第2列との間に配置された部分を含む。また、ワイヤーの強度は、1つの接合部品の強度と比べて高い。このような構成によれば、回路基板から半導体装置を剥離させやすくなる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
1…電子機器、3,3A,3B,3F、3G、3H…基板ユニット、10,10H…回路基板、30A,30B,30C,30D,30E,30F…半導体記憶装置(半導体装置)、31…本体部、31a,31b,31c,31d…側面、31e…底面、32…半田ボール(接合部品)、41…基板(パッケージ基板)、42…半導体メモリ部品(半導体部品)、43…コントローラ部品(半導体部品)、44…封止樹脂部、50…ワイヤー、60…接着剤、80…接着剤シート、91…傾斜部、R1…第1列(第1ボール列)、R2…第2列(第2ボール列)、R3…第3列(第3ボール列)、S1…第1直線部(第1部分)、S2…第2直線部(第2部分)、C1…第1接続部(第3部分)。
Claims (14)
- 回路基板と、
前記回路基板に面する底面と、前記回路基板と前記底面との間に配置されて前記回路基板に接合された複数の接合部品とを有した半導体装置と、
前記回路基板と前記底面との間に配置されたワイヤーと、
を備え、
前記複数の接合部品は、第1方向に2つ以上の接合部品が並ぶ第1列と、前記第1方向とは交差した第2方向において前記第1列から離れ、前記第1方向に2つ以上の接合部品が並ぶ第2列とを含み、
前記ワイヤーは、前記第1列と前記第2列との間に配置された第1部分を含むとともに、前記複数の接合部品に含まれる1つの接合部品と比べて強度が高い、
基板ユニット。 - 前記複数の接合部品は、前記第2方向において前記第2列に対して前記第1列とは反対側に位置し、前記第1方向に2つ以上の接合部品が並ぶ第3列を含み、
前記ワイヤーは、前記第2列と前記第3列との間に配置された第2部分と、前記第1部分の端部と前記第2部分の端部とを接続した第3部分とを含む、
請求項1に記載の基板ユニット。 - 前記ワイヤーは、前記底面に固定されている、
請求項1または請求項2に記載の基板ユニット。 - 前記底面は、前記ワイヤーに沿って延びた溝を有する、
請求項3に記載の基板ユニット。 - 前記ワイヤーは、前記回路基板に固定されている、
請求項1または請求項2に記載の基板ユニット。 - 前記回路基板は、前記ワイヤーに沿って延びた溝を有する、
請求項5に記載の基板ユニット。 - 前記半導体装置は、当該半導体装置の外形の一部を含む側面を有し、
前記回路基板の厚さ方向で見た場合、前記ワイヤーは前記側面に達する端部を有する、
請求項1から請求項6のうちいずれか1項に記載の基板ユニット。 - 前記ワイヤーは、絶縁性を有する、
請求項1から請求項7のうちいずれか1項に記載の基板ユニット。 - 前記複数の接合部品は、前記第1方向において第1間隔で並び、前記第2方向において前記第1間隔よりも短い第2間隔で並び、
前記ワイヤーは、前記第2間隔で離れた前記第1列と前記第2列との間に配置された、
請求項8に記載の基板ユニット。 - 前記半導体装置は、半導体部品と、前記半導体部品を封止する封止樹脂部と、を有し、
前記ワイヤーは、前記封止樹脂部に含まれる材料と比べて熱伝導率が高い材料を含む、
請求項1から請求項9のうちいずれか1項に記載の基板ユニット。 - 前記ワイヤーは、銅よりも熱伝導率が高い材料を含む、
請求項1から請求項10のうちいずれか1項に記載の基板ユニット。 - 前記複数の接合部品が通過可能な大きさをそれぞれが有する複数の開口部を有するとともに、前記底面または前記回路基板に取り付けられた接着剤シートをさらに備え、
前記ワイヤーは、前記接着剤シートに取り付けられている、
請求項1から請求項10のうちいずれか1項に記載の基板ユニット。 - 底面を有するとともに、半導体部品を含む本体部と、
前記底面に設けられた複数の接合部品と、
前記底面に固定されたワイヤーと、
を備え、
前記複数の接合部品は、第1方向に2つ以上の接合部品が並ぶ第1列と、前記第1方向とは交差した第2方向において前記第1列から離れ、前記第1方向に2つ以上の接合部品が並ぶ第2列とを含み、
前記ワイヤーは、前記第1列と前記第2列との間に配置された第1部分を含むとともに、前記複数の接合部品に含まれる1つの接合部品と比べて強度が高い、
半導体装置。 - 回路基板と、
前記回路基板に面する底面を有した半導体装置と、
前記回路基板と前記底面との間に配置され、前記回路基板と前記底面とに接合された複数の接合部品と、
前記回路基板と前記底面との間に配置されたワイヤーと、
を備え、
前記複数の接合部品は、第1方向に2つ以上の接合部品が並ぶ第1列と、前記第1方向とは交差した第2方向において前記第1列から離れ、前記第1方向に2つ以上の接合部品が並ぶ第2列とを含み、
前記ワイヤーは、前記第1列と前記第2列との間に配置された第1部分を含むとともに、前記複数の接合部品に含まれる1つの接合部品と比べて強度が高い、
基板ユニット。
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