JP2825085B2 - 半導体装置の実装構造、実装用基板および実装状態の検査方法 - Google Patents

半導体装置の実装構造、実装用基板および実装状態の検査方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体チップのフ
ェイスダウン接続による実装あるいはＢＧＡ（Ｂａｌｌ
Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）パッケージ実装に関する半導
体装置の実装構造、実装用基板および実装状態の検査方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の半導体装置の実装構造
は、半導体チップあるいはＢＧＡパッケージに形成され
た一つの電極に対して、実装用基板に形成された一つの
パッドを一対一で対応させている。
【０００３】ここで、従来の半導体装置の実装構造につ
いて図面を参照して説明する。
【０００４】図７を参照すると、半導体チップ１の外部
電極２と半導体チップ１を実装する配線基板４の実装用
パッド５とが一対一で対応し、はんだバンプ３を介して
外部電極２と実装用パッド５とが接続されている。配線
基板４の実装用パッド５は内部配線７を用いて他の外部
パッド６に配線されている。
【０００５】また、本発明に関連する技術が、特開平６
−３１０５６５号公報に開示されている。この従来の実
装構造では、一つのバンプに対して複数のバンプを対応
させて半導体装置と基板とが接続されている。しかしな
がら、半導体装置上に形成された一つの電極と一対一に
対応させて一つの電極が基板上に形成されている点では
前述の図で示された従来技術と同様である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この従来の実装構造で
は、半導体装置と配線基板との間の接続された部分が、
半導体装置の下側に隠れてしまうために、顕微鏡等を用
いても、半導体装置と配線基板との接続状態を確認する
ことは極めて困難である。特に、図８に示されるよう
に、半導体チップ上に形成された外部電極が、半導体チ
ップの外周部だけでなく、その内側にも形成されて二重
に設けられている場合、内側に形成された電極部分の接
続状態を実装後に外部から確認することは不可能であ
る。
【０００７】また、半導体チップの代わりにＢＧＡパッ
ケージを配線基板に接続する場合でも、ＢＧＡパッケー
ジのはんだバンプは、図９に示されるように、パッケー
ジの下面に格子状に形成されているため、このパッケー
ジを配線基板に実装した後に、その接続状態を直接外部
から目視して確認することは不可能である。なお、この
ようなＢＧＡパッケージと配線基板との接続状態は、Ｘ
線を照射することによって形成されるはんだの影の大き
さに基づいて調べることができる。しかしながら、この
方法では、はんだ不足やはんだ塗れ不良によるオープン
不良については、ほとんど調べることができない。Ｘ線
の照射方法を工夫することによってある程度これらの不
良についても観察することが可能であるが、処理時間や
コスト等の問題を考慮すると量産工程に適用することは
できない。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明の半導体装置の実装構造は、半導体装置上
に形成される外部電極の一つに対して、少なくとも２つ
以上に分割された実装用パッドを対応させて基板上に設
け、外部電極をはんだバンプを介して実装用パッドに接
続したものである。
【０００９】また、本発明の実装状態の検査方法は、前
述の半導体装置の実装構造において、分割された２つ以
上の実装用パッド間の導通状態を検査することによっ
て、はんだバンプと実装用パッドとの接続状態を検査す
るものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】次に、本発明の第１の実施形態に
ついて図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】本実施形態は、半導体チップを配線基板に
実装するものであって、特に半導体チップ上に形成され
た一つの電極に対して、配線基板上に形成された少なく
とも２つ以上の実装用パッドを対応させて接続するもの
である。そして、半導体チップ上の一つの電極と接続さ
れた実装用パッド間の導通状態を検査することによっ
て、半導体チップと配線基板との接続状態を検査するも
のである。
【００１２】図１は、本実施形態の実装構造を示す図で
あり、図２は、図１に示される配線基板を示す平面図で
ある。図１を参照すると、半導体チップ１は、外部電極
２上に形成されたはんだバンプ３を介して配線基板４上
に形成された２つの実装用パッド５ａおよび５ｂに接続
されている。なお、はんだバンプ２は、Ｓｎ／Ｐｂ、Ｓ
ｎ／ＡｇあるいはＳｎ／Ｉｎ等のはんだ材料により形成
されている。また、配線基板４は、プリント基板、セラ
ミック基板あるいはフレキシブル基板等により形成され
る。実装用パッド５ａおよび５ｂは、金あるいは銅等の
導通に優れた金属あるいはそれらの金属上にはんだコー
トが施された材料により形成されており、かつ円形のパ
ッドが分割されて得られる２つの半円状のパッドで１対
をなしている。
【００１３】半導体チップ１上に形成された電極２の一
つに対応するように配線基板４上に設けられた２つの実
装用パッド５ａおよび５ｂは、内部配線７によって別々
の外部パッド６ａおよび６ｂに接続されている。ここ
で、外部パッド６ａは、配線基板４の半導体チップ１側
の表面に形成され、一方、外部パッド６ｂは、外部パッ
ド６ａが形成された面に対向する面（裏面）に形成され
ている。
【００１４】実装用パッド５ａおよび５ｂは、半導体チ
ップ１と配線基板４との接続状態が良好であれば、はん
だバンプ３を介して互いに接続されている。したがっ
て、実装用パッド５ａおよび５ｂと接続された外部パッ
ド６ａおよび６ｂとの間の導通状態を検査することによ
って、はんだバンプ３が実装用パッド６ａおよび６ｂに
確実に接続されていることを確認することができる。
【００１５】図２を参照すると、配線基板４上に形成さ
れた実装用パッド５ａに接続された導通状態検査用の外
部パッド６ａが、配線基板４の外周部に設けられてい
る。特に、配線基板４表面の内側に形成された実装用パ
ッド５ａ’に接続された導通検査用の外部パッド６ａ’
も配線基板４の外周部に設けられている。したがって、
配線基板４表面の外周部に設けられた外部パッド６ａ
（６ａ’）と配線基板４の裏面に設けられた外部パッド
６ｂとの間の導通状態を検査することによって、半導体
チップ１の内側部分に形成された電極と配線基板４との
接続状態も容易に確認することができる。
【００１６】次に、本発明の第２の実施形態を図３を参
照して説明する。
【００１７】本実施形態の実装構造は、その大部分の構
成が前述の第１の実施形態と同様であって、半導体チッ
プ１を配線基板４に実装する代わりに、ＢＧＡパッケー
ジ８を配線基板４に実装するものであり、詳細な説明は
省略する。すなわち、本発明の実装構造は、ＢＧＡパッ
ケージを基板に実装する際にも適用することができる。
【００１８】次に、本発明の第３の実施形態について図
４（ａ）および（ｂ）を参照して説明する。
【００１９】図４（ａ）は、本実施形態で用いられる配
線基板の構成を示す平面図であり、本実施形態は、特に
配線基板に特徴があるものであり、その他の部分につい
ては前述の第１の実施形態を適用できる。したがって、
配線基板４以外の構成については詳細な説明は省略す
る。
【００２０】図４（ａ）を参照すると、配線基板４上の
実装用パッド５ａおよび５ｂが形成されている領域の外
周部に、実装用パッド５ａと内部配線７で接続された外
部パッド６ａが設けられている。さらに、実装用パッド
５ａおよび５ｂが形成された領域と外部パッド６ａが形
成された外周部との間に、配線基板４から外部パッド６
ａが形成されたその外周部を切り取るための分割溝９が
形成されている。
【００２１】そして、半導体チップと配線基板４との接
続を行った後、分割溝９を切断することによって、配線
基板４の外部パッド６ａが形成された外側部分を削除す
ることができる。ここで、外部パッド６ａが削除された
後の配線基板４の構成が、図４（ｂ）に示されている。
外部パッド６ａが削除されることにより、配線基板４の
サイズを必要以上に大きくすることなく、半導体チップ
と配線基板４との接続状態を容易に確認することができ
る。さらに、実装用パッド５ａから外部パッド６ａまで
の余分な内部配線７の大部分をも同時に削除することが
できるため、外部パッド６ａおよび内部配線７による電
気的特性への悪影響を低減することができる。
【００２２】また、前述の第１から第３の実施形態で
は、配線基板上に形成される実装用パッドとしては、円
形のパッドを２分割して得られる２つの半円状の実装用
パッドが適用されているが、実装用パッドの形状はこれ
に限られたものではない。本発明で適用可能な実装用パ
ッドとしては、図５（ａ）から（ｆ）に示されるような
ものがある。さらに、半導体装置上に形成された１つの
外部電極に対して２つ１組の実装用パッドを対応させて
設けているが、３つ以上に分割されたパッドを１組とし
た実装用パッドを用いてもよいことは言うまでもない。
【００２３】また、分割された実装用パッド５ａおよび
５ｂとの間の寸法Ｘは、半導体チップを実装する場合に
は、１０〜５０μｍ程度、ＢＧＡパッケージを実装する
場合には５０〜２００μｍ程度が好ましい。
【００２４】また、前述の第１から第３の実施形態で
は、外部パッド６ａおよび６ｂが、配線基板４上の互い
に対向する面にそれぞれ形成されているが、これに限ら
れたものではなく、図６（ａ）に示されるように、配線
基板４の半導体チップ１側の表面の外周部に双方を形成
するような構成としてもかまわない。また、図６（ｂ）
に示されるように、それら外部パッド６ａおよび６ｂの
双方を配線基板の裏面に形成してもよい。
【００２５】さらに、外部パッド等のパッド構造の端子
の代わりに、ピンやリード等の他の外部端子を実装用パ
ッドに接続してもかまわない。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明の半導体装
置の実装構造によれば、半導体装置の電極上に形成され
たはんだバンプを接続するための配線基板側の実装用パ
ッドを分割し、それぞれを別々の外部端子と接続するよ
うに構成し、その外部端子間の導通状態を検査すること
によって、外観からは確認することができない半導体装
置と配線基板との接続状態を容易に確認することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の構成を示す断面図で
ある。
【図２】図１における配線基板の構成を示す平面図であ
る。
【図３】本発明の第２の実施形態の構成を示す断面図で
ある。
【図４】本発明の第３の実施形態の構成を示す平面図で
あり、（ａ）は、外側部分を削除される前の配線基板の
構成を示し、（ｂ）は、その外側部分が削除された後の
配線基板の構成を示す図である。
【図５】実装用パッドの形状の他の様々な例を示す図で
ある。
【図６】外部パッドの配置位置の他の例を示す図であ
る。
【図７】従来の半導体装置の実装構造を示す断面図であ
る。
【図８】半導体チップ上に形成された外部電極の配置を
示す平面図である。
【図９】ＢＧＡパッケージ上に形成されたはんだバンプ
の配置を示す平面図である。
【符号の説明】
１ 半導体チップ ２ 外部電極 ３ はんだバンプ ４ 配線基板 ５ａ、５ｂ 実装用パッド ６ａ、６ｂ 外部パッド ７ 内部配線 ８ ＢＧＡパッケージ ９ 分割溝

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 半導体装置を基板に実装する実装構造で
    あって、 半導体装置上に形成される外部電極の一つに対して、少
    なくとも２つ以上に分割された実装用パッドを対応させ
    て基板上に設け、 前記外部電極をはんだバンプを介して前記実装用パッド
    に接続することを特徴とする半導体装置の実装構造。
  2. 【請求項２】 少なくとも２つ以上に分割された前記実
    装用パッドは、基板内に設けられた内部配線を介して、
    それぞれ別の外部端子に接続されることを特徴とする前
    記請求項１に記載の半導体装置の実装構造。
  3. 【請求項３】 前記外部端子は、前記基板表面の外周部
    分に設けられることを特徴とする前記請求項２に記載の
    半導体装置の実装構造。
  4. 【請求項４】 前記基板の前記外部端子が設けられた外
    側部分と前記基板の前記実装用パッドが設けられた内側
    部分との間に、前記基板の外側部分を切り離す手段を備
    えることを特徴とする前記請求項３に記載の半導体装置
    の実装構造。
  5. 【請求項５】 半導体装置が実装される実装用基板であ
    って、 半導体装置上に形成される外部電極の一つに対して、少
    なくとも２つ以上に分割された実装用パッドが対応して
    設けられ、 前記実装用パッドが、内部配線を介して、それぞれ別の
    外部端子に接続されることを特徴とする実装用基板。
  6. 【請求項６】 前記外部端子は、外側部分に設けられ、 前記外部端子が設けられた外側部分と前記実装用パッド
    が設けられた内側部分との間に、前記外側部分を切り離
    す手段を備えることを特徴とする前記請求項５に記載の
    実装用基板。
  7. 【請求項７】 半導体装置上に形成される外部電極の一
    つに対して、少なくとも２つ以上に分割された実装用パ
    ッドを対応させて基板上に設け、前記外部電極をはんだ
    バンプを介して前記実装用パッドに接続した半導体装置
    の実装構造の実装状態を検査する方法であって、 前記２つ以上に分割された実装用パッド間の導通状態を
    検査することを特徴とする実装状態の検査方法。
  8. 【請求項８】 半導体装置を基板に実装する実装構造で
    あって、 半導体装置上に形成される外部電極の一つに対して、少
    なくとも２つ以上に分割された実装用パッドを対応させ
    て基板上に設け、該実装用パッドを前記基板内に設けら
    れた内部配線を介して、それぞれ別の外部端子に接続
    し、前記外部電極をはんだバンプを介して前記実装用パ
    ッドに接続することによって得られる半導体装置の実装
    構造の実装状態を検査する方法であって、 前記実装用パッドに接続された前記外部端子間の導通状
    態を検査することを特徴とする実装状態の検査方法。
  9. 【請求項９】 前記外部端子は、前記基板の外側部分に
    設けられ、該外部端子間の導通状態を検査した後、前記
    基板の外側部分を削除することを特徴とする前記請求項
    ８に記載の実装状態の検査方法。
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