JP2565300B2 - 半導体装置 - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置に係わり、
特に、薄型でリードレスタイプの表面実装用混成集積回
路装置のシールド構造に関する。
特に、薄型でリードレスタイプの表面実装用混成集積回
路装置のシールド構造に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のリードレスタイプの表面実装用の
ICパッケージに於けるシールド構造を図3に示す。図
3において、配線基板21の凹部201の底面にICチ
ップ22、および受動素子チップ29を搭載して封止樹
脂23で封止する。配線基板21の側面に端面電極27
を設け、裏返してマザーボード20に実装する。そして
配線基板21の裏面すなわち実装時の上面の実質的の全
面に固定電位、代表的には接地電位(以下、GND、と
称す)用のGNDパターン28を基板パターンとして形
成し、このGNDパターン28はスルーホール25を通
して凹部内の配線パターン12を接続し、ここからボン
ディングワイヤを通して半導体チップ22に接続し、
又、端面電極27に接続する。このGNDパターン28
がシールド構造となる。
ICパッケージに於けるシールド構造を図3に示す。図
3において、配線基板21の凹部201の底面にICチ
ップ22、および受動素子チップ29を搭載して封止樹
脂23で封止する。配線基板21の側面に端面電極27
を設け、裏返してマザーボード20に実装する。そして
配線基板21の裏面すなわち実装時の上面の実質的の全
面に固定電位、代表的には接地電位(以下、GND、と
称す)用のGNDパターン28を基板パターンとして形
成し、このGNDパターン28はスルーホール25を通
して凹部内の配線パターン12を接続し、ここからボン
ディングワイヤを通して半導体チップ22に接続し、
又、端面電極27に接続する。このGNDパターン28
がシールド構造となる。
【0003】また、リード付きタイプに於けるシールド
構造を図4,図5に示す。
構造を図4,図5に示す。
【0004】まず図4において、配線基板31上にIC
チップ32および受動素子チップ39を搭載し、ケース
30内に挿入し、封止樹脂33で封止し、配線基板31
の端部に接続する外部リード37を封止樹脂33から導
出する。
チップ32および受動素子チップ39を搭載し、ケース
30内に挿入し、封止樹脂33で封止し、配線基板31
の端部に接続する外部リード37を封止樹脂33から導
出する。
【0005】また、ケース30の上面にシールド構造と
なる印刷導体パターン34を形成し外付け導線35を半
田36により印刷導体パターン34と外部リード37に
被着してGNDとの接続を図っている。
なる印刷導体パターン34を形成し外付け導線35を半
田36により印刷導体パターン34と外部リード37に
被着してGNDとの接続を図っている。
【0006】次に図5に別の従来のリード付きタイプの
半導体装置を示す。(A)は正面図、(B)は側断面図
である。配線基板41及びICチップ42等の搭載部品
全体を外部リード47を残して外装用封止樹脂43に浸
漬及び乾燥した後、配線基板41のGNDパターンに接
続したピン48を外装表面に接するように折り曲げた上
で、導電性ペースト44にさらに浸漬及び乾燥してシー
ルド構造としている。そして外部リード47の1本はG
NDリードであり、上記GNDパターンに接続してい
る。
半導体装置を示す。(A)は正面図、(B)は側断面図
である。配線基板41及びICチップ42等の搭載部品
全体を外部リード47を残して外装用封止樹脂43に浸
漬及び乾燥した後、配線基板41のGNDパターンに接
続したピン48を外装表面に接するように折り曲げた上
で、導電性ペースト44にさらに浸漬及び乾燥してシー
ルド構造としている。そして外部リード47の1本はG
NDリードであり、上記GNDパターンに接続してい
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】以上の従来の図3に示
すシールド構造では、片面のみのシールド構造である
為、シールド効果が十分でなく、マザーボード側へのI
Cチップ等からのノイズ輻射や、マザーボードからのノ
イズによる誤動作が問題となる。これを防止する為に、
マザーボード側にGNDパターンを形成しておけば、ノ
イズシールド効果としては、両面シールドと等価と考え
られるが、この部分にはマザーボードの製造プロセスや
基本設計構造、部品レイアウトに大きな制約となる。ま
たマザーボードと配線基板(ICパッケージ)間のギャ
ップにより所望するシールド効果が得られない。
すシールド構造では、片面のみのシールド構造である
為、シールド効果が十分でなく、マザーボード側へのI
Cチップ等からのノイズ輻射や、マザーボードからのノ
イズによる誤動作が問題となる。これを防止する為に、
マザーボード側にGNDパターンを形成しておけば、ノ
イズシールド効果としては、両面シールドと等価と考え
られるが、この部分にはマザーボードの製造プロセスや
基本設計構造、部品レイアウトに大きな制約となる。ま
たマザーボードと配線基板(ICパッケージ)間のギャ
ップにより所望するシールド効果が得られない。
【0008】一方、図4、図5に示す従来技術では、い
ずれの場合も外部リードを有している為、小型化、薄型
化には構造上の限界がある他、リードを介してGNDと
の接続を図っている為、リードレスタイプのICパッケ
ージへの応答は困難であるという問題があった。
ずれの場合も外部リードを有している為、小型化、薄型
化には構造上の限界がある他、リードを介してGNDと
の接続を図っている為、リードレスタイプのICパッケ
ージへの応答は困難であるという問題があった。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、内部導
体層を有する配線基板の基板端部を除く一主面の一部に
凹部を形成して該内部導体層の一部を露出させ、該凹部
にICチップもしくは受動素子チップを1つ以上搭載し
て、ボンディングワイヤ、半田、バンプもしくは導電性
接着剤により該搭載したチップと該内部導体層の一部と
の接続を行った後、該凹部を非導電性の封止樹脂により
封止してなる半導体装置において、前記封止樹脂の表面
と前記配線基板の一主面とは該同一平面を形成し、前記
配線基板の前記一主面に導体パターンパッドが形成され
ており、前記封止樹脂の表面の一部もしくは全部と前記
導体パターンパッドの一部もしくは全部とを被覆する導
電性シールドパターンを前記封止樹脂の表面上から前記
配線基板の一主面上にまたがって連続的に印刷形成され
ている半導体装置にある。この配線基板は他の装置も多
く搭載する一般的の広い面積の配線基板であることがで
きる。あるいはこの配線基板は、その端部に複数の端面
電極が形成されてリードレスタイプのICパッケージの
本体を構成していることができる。また、前記配線基板
の他主面に定電位導体パターンが形成されており、前記
配線基板を貫通するスルーホールを通して該定電位導体
パターンと前記一主面の導体パターンパッドとが接続さ
れ、これにより該定電位導体パターンと前記導電性シー
ルドパターンとが同電位、好ましくは接地電位となって
いることができる。ここで配線基板がリードレスタイプ
のICパッケージの本体を構成している場合には、配線
基板の他主面の定電位パターンが前記複数の端面電極の
1つに接続していることができる。さらに、前記配線基
板の前記一主面に対して前記封止樹脂の表面は±0.5
mm以内の高さであること、すなわち両表面間の凹凸が
±0.5mm以下であり実質的に両表面が略同一平面を
形成していることが好ましい。
体層を有する配線基板の基板端部を除く一主面の一部に
凹部を形成して該内部導体層の一部を露出させ、該凹部
にICチップもしくは受動素子チップを1つ以上搭載し
て、ボンディングワイヤ、半田、バンプもしくは導電性
接着剤により該搭載したチップと該内部導体層の一部と
の接続を行った後、該凹部を非導電性の封止樹脂により
封止してなる半導体装置において、前記封止樹脂の表面
と前記配線基板の一主面とは該同一平面を形成し、前記
配線基板の前記一主面に導体パターンパッドが形成され
ており、前記封止樹脂の表面の一部もしくは全部と前記
導体パターンパッドの一部もしくは全部とを被覆する導
電性シールドパターンを前記封止樹脂の表面上から前記
配線基板の一主面上にまたがって連続的に印刷形成され
ている半導体装置にある。この配線基板は他の装置も多
く搭載する一般的の広い面積の配線基板であることがで
きる。あるいはこの配線基板は、その端部に複数の端面
電極が形成されてリードレスタイプのICパッケージの
本体を構成していることができる。また、前記配線基板
の他主面に定電位導体パターンが形成されており、前記
配線基板を貫通するスルーホールを通して該定電位導体
パターンと前記一主面の導体パターンパッドとが接続さ
れ、これにより該定電位導体パターンと前記導電性シー
ルドパターンとが同電位、好ましくは接地電位となって
いることができる。ここで配線基板がリードレスタイプ
のICパッケージの本体を構成している場合には、配線
基板の他主面の定電位パターンが前記複数の端面電極の
1つに接続していることができる。さらに、前記配線基
板の前記一主面に対して前記封止樹脂の表面は±0.5
mm以内の高さであること、すなわち両表面間の凹凸が
±0.5mm以下であり実質的に両表面が略同一平面を
形成していることが好ましい。
【0010】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【0011】図1は本発明のシールド構造を一般の配線
基板に適用した実施例を示す断面図であり、図2は本発
明のシールド構造をリードレスタイプのICパッケージ
に適用した場合の断面図(A)および平面図(B)であ
る。
基板に適用した実施例を示す断面図であり、図2は本発
明のシールド構造をリードレスタイプのICパッケージ
に適用した場合の断面図(A)および平面図(B)であ
る。
【0012】図1および図2において、これらのシール
ド構造の製造に当っては、まず、配線基板11の凹部1
01内に露出する内部導体層9の搭載ランドパターンに
ICチップ12もしくは他の受動素子チップ19を導電
性接着剤によりマウントし、ICチップ12と内部導体
層9の他の箇所とをワイヤー8によりワイヤーボンディ
ングを施して電気的接続を行った後、封止樹脂13をそ
の樹脂面が基板表面(回路基板の主面)と±0.2mm
程度の範囲で一致するように充填し、封止樹脂の乾燥後
の樹脂面と基板表面とが互いに略同一平面の一部を構成
するようにする。
ド構造の製造に当っては、まず、配線基板11の凹部1
01内に露出する内部導体層9の搭載ランドパターンに
ICチップ12もしくは他の受動素子チップ19を導電
性接着剤によりマウントし、ICチップ12と内部導体
層9の他の箇所とをワイヤー8によりワイヤーボンディ
ングを施して電気的接続を行った後、封止樹脂13をそ
の樹脂面が基板表面(回路基板の主面)と±0.2mm
程度の範囲で一致するように充填し、封止樹脂の乾燥後
の樹脂面と基板表面とが互いに略同一平面の一部を構成
するようにする。
【0013】しかる後、導電性シールドパターンを形成
するCuペーストもしくはAgペーストなどの導体性ペ
ーストを例えば10〜50μm厚で印刷し、150℃、
30分程度で乾燥することにより硬化させ、封止領域の
一部または全部を被覆するように印刷導電性ペーストパ
ターン14を形成する。ここで一部の場合は、例えばシ
ールドを最も必要とするICチップ12の上方を選択的
に被覆することであり、一般的には全部を被覆する。
するCuペーストもしくはAgペーストなどの導体性ペ
ーストを例えば10〜50μm厚で印刷し、150℃、
30分程度で乾燥することにより硬化させ、封止領域の
一部または全部を被覆するように印刷導電性ペーストパ
ターン14を形成する。ここで一部の場合は、例えばシ
ールドを最も必要とするICチップ12の上方を選択的
に被覆することであり、一般的には全部を被覆する。
【0014】この際にこの印刷導体ペーストによるシー
ルドパターン14はコンタクト用GNDパターンパッド
16をも被覆被着する。このコンタクト用GNDパター
ンパッド16は予めスルーホール15を通して配線基板
11の裏面(他主面)の実質的に全面に形成されてある
裏面接地(GND)パターン18に接続し、配線基板1
1は表裏両面からシールドされる構造となっている。
ルドパターン14はコンタクト用GNDパターンパッド
16をも被覆被着する。このコンタクト用GNDパター
ンパッド16は予めスルーホール15を通して配線基板
11の裏面(他主面)の実質的に全面に形成されてある
裏面接地(GND)パターン18に接続し、配線基板1
1は表裏両面からシールドされる構造となっている。
【0015】このように本発明では部品(チップ)搭載
済みの封止領域の封止面(封止樹脂13の表面)と配線
基板11の一主面(上面)とを同じ高さに印刷導体性ペ
ーストパターン14を両表面にまたがるように印刷形成
もすることにより、固定電位(GND電位)に接続され
たシールドパターン14を形成している。これにより、
凹部101内からのノイズの輻射がシールドされる。
済みの封止領域の封止面(封止樹脂13の表面)と配線
基板11の一主面(上面)とを同じ高さに印刷導体性ペ
ーストパターン14を両表面にまたがるように印刷形成
もすることにより、固定電位(GND電位)に接続され
たシールドパターン14を形成している。これにより、
凹部101内からのノイズの輻射がシールドされる。
【0016】ここで封止樹脂13の表面と配線基板11
の表面との段差(凹凸)が±0.5mmより大となると
印刷法により形成された導電性ペーストパターン14が
この段差部で電気的に接続出来なくなる可能性を生じ
る。したがって両表面の段差は±0.5mm以下である
ことが好ましい。
の表面との段差(凹凸)が±0.5mmより大となると
印刷法により形成された導電性ペーストパターン14が
この段差部で電気的に接続出来なくなる可能性を生じ
る。したがって両表面の段差は±0.5mm以下である
ことが好ましい。
【0017】図1の実施例の配線基板11は封止樹脂で
封止された凹部の外側にも他の素子、部品を搭載して回
路を形成する広い面積の一般的な回路基板であるから、
シールド用の導電性ペーストパターン14を印刷形成後
に配線基板11の表面に表面実装用部品102を搭載す
る。
封止された凹部の外側にも他の素子、部品を搭載して回
路を形成する広い面積の一般的な回路基板であるから、
シールド用の導電性ペーストパターン14を印刷形成後
に配線基板11の表面に表面実装用部品102を搭載す
る。
【0018】図2のリードレスタイプのICパッケージ
では、所定形状のパッケージ配線基板11の両側面に内
部導体層9にそれぞれ接続する端面電極17を設けてい
るが、このうち一つの端面電極17Aは裏面GNDパタ
ーン18と接続している。
では、所定形状のパッケージ配線基板11の両側面に内
部導体層9にそれぞれ接続する端面電極17を設けてい
るが、このうち一つの端面電極17Aは裏面GNDパタ
ーン18と接続している。
【0019】このように裏面GNDパターン18と印刷
導電性ペーストパターン14とはスルーキール15を通
して接続し、端面電極17(17A)を通して接続して
いない。この理由は、端面電極17(17A)を通して
接続すると端面電極の上下方向にノイズ電流を通すこと
になり、そこがかえってアンテナとなってノイズを輻射
するためである。この点、ある程度シールド効果が効い
ているパッケージ内部のスルーホールにより接続した方
がよいことになる。
導電性ペーストパターン14とはスルーキール15を通
して接続し、端面電極17(17A)を通して接続して
いない。この理由は、端面電極17(17A)を通して
接続すると端面電極の上下方向にノイズ電流を通すこと
になり、そこがかえってアンテナとなってノイズを輻射
するためである。この点、ある程度シールド効果が効い
ているパッケージ内部のスルーホールにより接続した方
がよいことになる。
【0020】また、特に図には示さないが、搭載部品が
両面に存在する場合、基板の両面に凹部101を設けた
上で上記の工程を繰り返し、印刷導電性ペーストパター
ン14を両面に設ければ良いことは勿論である。
両面に存在する場合、基板の両面に凹部101を設けた
上で上記の工程を繰り返し、印刷導電性ペーストパター
ン14を両面に設ければ良いことは勿論である。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように本発明のシールド構
造は、極めて薄い構造でありながら、部品搭載面の搭載
領域を覆うシールドパターンを設けることを可能とした
為、一般配線基板に於いては、該シールドパターンの上
側に新に搭載される部品に対してICチップからの輻射
ノイズによる干渉を軽減出来、リードレスタイプのIC
パッケージに於いては、表裏両面の全面シールド構造に
より、より高いノイズシールド性を兼ね備えることが出
来るという効果を有する。これにより凹部内のICチッ
プからの輻射ノイズを他の素子に影響を与えることが低
減される。
造は、極めて薄い構造でありながら、部品搭載面の搭載
領域を覆うシールドパターンを設けることを可能とした
為、一般配線基板に於いては、該シールドパターンの上
側に新に搭載される部品に対してICチップからの輻射
ノイズによる干渉を軽減出来、リードレスタイプのIC
パッケージに於いては、表裏両面の全面シールド構造に
より、より高いノイズシールド性を兼ね備えることが出
来るという効果を有する。これにより凹部内のICチッ
プからの輻射ノイズを他の素子に影響を与えることが低
減される。
【0022】具体的には、本発明のシールド構造を持た
ない場合に比べ、それぞれ10〜20dBのノイズ低減
効果が得られる。
ない場合に比べ、それぞれ10〜20dBのノイズ低減
効果が得られる。
【0023】さらに、上記両面シールド構造のリードレ
スタイプのICパッケージは、マザーボード側にシール
ドパターンを必要とせず、マザーボード側の設計の自由
度を損なわないという大きな利点も有している。
スタイプのICパッケージは、マザーボード側にシール
ドパターンを必要とせず、マザーボード側の設計の自由
度を損なわないという大きな利点も有している。
【図1】本発明の一実施例の半導体装置を示す断面図で
ある。
ある。
【図2】本発明の他の実施例の半導体装置を示す図であ
り、(A)は断面図、(B)は平面図である。
り、(A)は断面図、(B)は平面図である。
【図3】従来技術の半導体装置を示す断面図である。
【図4】他の従来技術の半導体装置を示す断面図であ
る。
る。
【図5】別の従来技術の半導体装置を示す平面図(A)
および断面図(B)である。
および断面図(B)である。
8 ボンディングワイヤ 9 内部導体層 11,21,31,41 配線基板 12,22,32,42 ICチップ 13,23,33,43 封止樹脂 14,34 シールド用の印刷導電性ペーストパター
ン 15,25 スルーホール 16 コンタクト用GNDパターン 17,17A,27 端面電極 18,28 裏面GNDパターン 19,29,39 ICチップ以外の受動素子チップ 37,47 外部リード 48 GNDピン 30 ケース 35 外付けの導線 36 半田 20 マザーボード 44 導電性ペースト 101,201 基板凹部 102 シールドパターン印刷後に搭載した表面実装
用部品
ン 15,25 スルーホール 16 コンタクト用GNDパターン 17,17A,27 端面電極 18,28 裏面GNDパターン 19,29,39 ICチップ以外の受動素子チップ 37,47 外部リード 48 GNDピン 30 ケース 35 外付けの導線 36 半田 20 マザーボード 44 導電性ペースト 101,201 基板凹部 102 シールドパターン印刷後に搭載した表面実装
用部品
Claims (5)
- 【請求項1】 内部導体層を有する配線基板の基板端部
を除く一主面の一部に凹部を形成して該内部導体層の一
部を露出させ、該凹部にICチップもしくは受動素子チ
ップを1つ以上搭載して、ボンディングワイヤ、半田、
バンプもしくは導電性接着剤により該搭載したチップと
該内部導体層の一部との接続を行った後、該凹部を非導
電性の封止樹脂により封止してなる半導体装置におい
て、前記封止樹脂の表面と前記配線基板の一主面とは略
同一平面を形成し、前記配線基板の前記一主面に導体パ
ターンパッドが形成されており、前記封止樹脂の表面の
一部もしくは全部と前記導体パターンパッドの一部もし
くは全部とを被覆する導電性シールドパターンを前記封
止樹脂の表面上から前記配線基板の一主面上にまたがっ
て連続的に印刷形成されていることを特徴とする半導体
装置。 - 【請求項2】 前記配線基板の端部に複数の端面電極が
形成され、該配線基板がリードレスタイプのICパッケ
ージの本体を構成していることを特徴とする請求項1記
載の半導体装置。 - 【請求項3】 前記配線基板の他主面に定電位導体パタ
ーンが形成されており、前記配線基板を貫通するスルー
ホールを通して該定電位導体パターンと前記一主面の導
体パターンパッドとが接続され、これにより該定電位導
体パターンと前記導電性シールドパターンとが同電位と
なっていることを特徴とする請求項1又は請求項2記載
の半導体装置。 - 【請求項4】 前記配線基板の端部に複数の端面電極が
形成され、該配線基板がリードレスタイプのICパッケ
ージの本体を構成しており、前記配線基板の他主面に定
電位導体パターンが形成されており、前記配線基板を貫
通するスルーホールを通して該定電位導体パターンと前
記一主面の導体パターンパッドとが接続され、これによ
り該定電位導体パターンと前記導電性シールドパターン
とが同電位となっており、かつ前記他主面の定電位導体
パターンが前記複数の端面電極の1つに接続しているこ
とを特徴とする請求項1記載の半導体装置。 - 【請求項5】 前記配線基板の前記一主面に対して前記
封止樹脂の表面は±0.5mm以内の高さであることを
特徴とする請求項1又は請求項2記載の半導体装置。
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JP6119114A JP2565300B2 (ja) | 1994-05-31 | 1994-05-31 | 半導体装置 |
US08/767,635 US5668406A (en) | 1994-05-31 | 1996-12-17 | Semiconductor device having shielding structure made of electrically conductive paste |
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JP6119114A JP2565300B2 (ja) | 1994-05-31 | 1994-05-31 | 半導体装置 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
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ID=14753276
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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- 1994-05-31 JP JP6119114A patent/JP2565300B2/ja not_active Expired - Fee Related
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1996
- 1996-12-17 US US08/767,635 patent/US5668406A/en not_active Expired - Fee Related
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