JP3150108B2 - ボールグリッドアレイパッケージの実装構造 - Google Patents
ボールグリッドアレイパッケージの実装構造Info
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- JP3150108B2 JP3150108B2 JP28755298A JP28755298A JP3150108B2 JP 3150108 B2 JP3150108 B2 JP 3150108B2 JP 28755298 A JP28755298 A JP 28755298A JP 28755298 A JP28755298 A JP 28755298A JP 3150108 B2 JP3150108 B2 JP 3150108B2
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- ball grid
- grid array
- array package
- mounting structure
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ボールグリッドア
レイパッケージ（ball grid array packagｅ、以下ＢＧ
Ａと略記する）をプリント配線基板に装着する場合の実
装構造に関するものである。
レイパッケージ（ball grid array packagｅ、以下ＢＧ
Ａと略記する）をプリント配線基板に装着する場合の実
装構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】昨今の電気製品、特に携帯型の電気製品
では、高機能化と小型化を実現するために、半導体チッ
プ（chip）の高集積化、高密度化が行われており、この
ような半導体チップをプリント基板に装着するために
は、ＢＧＡと称するパッケージングの形にパッケージ
（package ）した上で、これをプリント基板に装着して
いた。
では、高機能化と小型化を実現するために、半導体チッ
プ（chip）の高集積化、高密度化が行われており、この
ような半導体チップをプリント基板に装着するために
は、ＢＧＡと称するパッケージングの形にパッケージ
（package ）した上で、これをプリント基板に装着して
いた。
【０００３】ＢＧＡに就いては従来良く知られているの
で、一般的な説明は省略するが、その先行文献として
は、例えば特開平８−２５０５５３号公報で開示された
「半導体装置及び実装構造」と題する発明（以下、先行
文献１という）、特開平９−２０５１６３号公報で開示
された「半導体パッケージング構造及び半導体パッケー
ジングを形成する方法」と題する発明、特開平１０−５
０８７７号公報で開示された「半導体パッケージ」と題
する発明などがある。
で、一般的な説明は省略するが、その先行文献として
は、例えば特開平８−２５０５５３号公報で開示された
「半導体装置及び実装構造」と題する発明（以下、先行
文献１という）、特開平９−２０５１６３号公報で開示
された「半導体パッケージング構造及び半導体パッケー
ジングを形成する方法」と題する発明、特開平１０−５
０８７７号公報で開示された「半導体パッケージ」と題
する発明などがある。
【０００４】例えば、先行文献１の提案するＢＧＡは、
半導体チップ、フレーム（frame ）材料、キャリア基板
の３主要部分から構成され、キャリア基板の下面にボー
ルグリッドアレイが構成されており、半導体チップとプ
リント基板との導電的接続はボールグリッドアレイを介
して行われ、半導体チップからボールグリッドアレイに
到る導電的接続はフレーム材料を介して行われる。すな
わち、フレーム材料は、表面が絶縁物で構成され、その
絶縁物上に配線形成され、かつ剛性によりばね形状を保
持しながら半導体チップとキャリア基板の熱膨張率差に
より発生する実装時の熱応力の緩和機構を有するもので
あり、半導体チップとキャリア基板のボールグリッドア
レイとの導電的接続は、このフレーム材料上に形成され
た配線パターンを介して行われる。
半導体チップ、フレーム（frame ）材料、キャリア基板
の３主要部分から構成され、キャリア基板の下面にボー
ルグリッドアレイが構成されており、半導体チップとプ
リント基板との導電的接続はボールグリッドアレイを介
して行われ、半導体チップからボールグリッドアレイに
到る導電的接続はフレーム材料を介して行われる。すな
わち、フレーム材料は、表面が絶縁物で構成され、その
絶縁物上に配線形成され、かつ剛性によりばね形状を保
持しながら半導体チップとキャリア基板の熱膨張率差に
より発生する実装時の熱応力の緩和機構を有するもので
あり、半導体チップとキャリア基板のボールグリッドア
レイとの導電的接続は、このフレーム材料上に形成され
た配線パターンを介して行われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】然しながら先行文献１
の装置では、プリント配線基板自身の面が湾曲した場合
の対策が顧慮されていない点に問題がある。半導体チッ
プがリード（lead）端子型のＬＳＩである場合はリード
端子自体に柔軟性があり可撓性があるので、製品を落と
したり、製品を鞄の中などに押し込んだりして、製品に
ストレスが加わって、プリント配線基板が瞬間的あるい
は一時的に変形しても端子半田付けの強度は保たれてい
た。ＢＧＡでは、キャリア基板のボールグリッドアレイ
には柔軟性や可撓性が無いのでプリント配線基板が変形
した場合ボールグリッドアレイとプリント配線基板上の
ランド（land）との半田付け部にストレス（stress）が
かかり、半田付けが弱くなったり、接続部の導通がなく
なる等の不具合が発生するという問題があった。
の装置では、プリント配線基板自身の面が湾曲した場合
の対策が顧慮されていない点に問題がある。半導体チッ
プがリード（lead）端子型のＬＳＩである場合はリード
端子自体に柔軟性があり可撓性があるので、製品を落と
したり、製品を鞄の中などに押し込んだりして、製品に
ストレスが加わって、プリント配線基板が瞬間的あるい
は一時的に変形しても端子半田付けの強度は保たれてい
た。ＢＧＡでは、キャリア基板のボールグリッドアレイ
には柔軟性や可撓性が無いのでプリント配線基板が変形
した場合ボールグリッドアレイとプリント配線基板上の
ランド（land）との半田付け部にストレス（stress）が
かかり、半田付けが弱くなったり、接続部の導通がなく
なる等の不具合が発生するという問題があった。
【０００６】図３はＢＧＡの従来の実装構造を示す斜視
図である。図において、１はＢＧＡ、１１はＢＧＡ１の
キャリア基板に設けられているボールグリッドアレイと
プリント配線基板上のランドとの半田付け部、３はプリ
ント配線基板を表す。プリント配線基板３は第１のコア
材３１と第２のコア材３２の重ね合わせで構成される。
図５は図３に示す実装構造でプリント配線基板３が湾曲
した場合を示す断面図で、図３と同一符号は同一部分を
示す。図５から明らかなようにプリント配線基板３の湾
曲により、半田付け部１１にストレスがかかり、ＢＧＡ
１とプリント配線基板３との間の導電的接続に不具合が
発生する場合がある。
図である。図において、１はＢＧＡ、１１はＢＧＡ１の
キャリア基板に設けられているボールグリッドアレイと
プリント配線基板上のランドとの半田付け部、３はプリ
ント配線基板を表す。プリント配線基板３は第１のコア
材３１と第２のコア材３２の重ね合わせで構成される。
図５は図３に示す実装構造でプリント配線基板３が湾曲
した場合を示す断面図で、図３と同一符号は同一部分を
示す。図５から明らかなようにプリント配線基板３の湾
曲により、半田付け部１１にストレスがかかり、ＢＧＡ
１とプリント配線基板３との間の導電的接続に不具合が
発生する場合がある。
【０００７】本発明はかかる問題点を解決するためにな
されたものであり、何らかの原因によってプリント配線
基板が変形した場合でも、ＢＧＡとプリント配線基板の
配線との間の導電的接続に障害が発生することのないＢ
ＧＡの実装構造を提供することを目的としている。
されたものであり、何らかの原因によってプリント配線
基板が変形した場合でも、ＢＧＡとプリント配線基板の
配線との間の導電的接続に障害が発生することのないＢ
ＧＡの実装構造を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、ＢＧＡとプリ
ント配線基板との間にプリント配線基板のコア材と同様
なコア材の少なくとも１層から構成される緩和部材を挿
入することによって、プリント配線基板の湾曲の影響が
ＢＧＡに及ぶことがないようにした。
ント配線基板との間にプリント配線基板のコア材と同様
なコア材の少なくとも１層から構成される緩和部材を挿
入することによって、プリント配線基板の湾曲の影響が
ＢＧＡに及ぶことがないようにした。
【０００９】すなわち本発明のボールグリッドアレイパ
ッケージの実装構造は、プリント配線基板上に当該ＢＧ
Ａの底面を蔽うに充分な広さを有するコア材の層の少な
くとも１層を緩和部材としてプリント基板に装着してそ
の緩和部材の上にＢＧＡを搭載し、ＢＧＡ以外の部品は
プリント基板に直接装着した。このような構造にする
と、何らかの原因でプリント配線基板の面全体が湾曲し
た場合、緩和部材の存在する部分は他の部分よりも湾曲
の度合いが顕著に軽減される。具体的には、半導体チッ
プのパッケージング構造であるボールグリッドアレイパ
ッケージをプリント配線基板に装着する場合のボールグ
リッドアレイパッケージの実装構造において、当該ボー
ルグリッドアレイパッケージの底面を蔽うに充分な広さ
を有するコア材の層の少なくとも１層を緩和部材として
前記プリント配線基板に装着し、前記ボールグリッドア
レイパッケージは前記緩和部材の上に装着し、前記ボー
ルグリッドアレイパッケージ以外の部品は前記プリント
配線基板に直接装着することを特徴とする。
ッケージの実装構造は、プリント配線基板上に当該ＢＧ
Ａの底面を蔽うに充分な広さを有するコア材の層の少な
くとも１層を緩和部材としてプリント基板に装着してそ
の緩和部材の上にＢＧＡを搭載し、ＢＧＡ以外の部品は
プリント基板に直接装着した。このような構造にする
と、何らかの原因でプリント配線基板の面全体が湾曲し
た場合、緩和部材の存在する部分は他の部分よりも湾曲
の度合いが顕著に軽減される。具体的には、半導体チッ
プのパッケージング構造であるボールグリッドアレイパ
ッケージをプリント配線基板に装着する場合のボールグ
リッドアレイパッケージの実装構造において、当該ボー
ルグリッドアレイパッケージの底面を蔽うに充分な広さ
を有するコア材の層の少なくとも１層を緩和部材として
前記プリント配線基板に装着し、前記ボールグリッドア
レイパッケージは前記緩和部材の上に装着し、前記ボー
ルグリッドアレイパッケージ以外の部品は前記プリント
配線基板に直接装着することを特徴とする。
【００１０】また、半導体チップのパッケージング構造
であるボールグリッドアレイパッケージをプリント配線
基板に装着する場合のボールグリッドアレイパッケージ
の実装構造において、 当該ボールグリッドアレイパッケ
ージの底面を蔽うに充分な広さを有するコア材の層の少
なくとも１層を緩和部材として前記プリント配線基板に
装着し、前記ボールグリッドアレイパッケージは前記緩
和部材の上に装着し、前記プリント配線基板が第１のコ
ア材の層と、この第１のコア材の層の上面に重ね合わさ
れた第２のコア材の層とから構成される場合、前記緩和
部材は前記第２のコア材の層の上面に重ね合わされた第
３のコア材の層から構成されることを特徴とする。ま
た、前記第１のコア材、前記第２のコア材、及び前記第
３のコア材は、共に同一材料で構成されることを特徴と
する。
であるボールグリッドアレイパッケージをプリント配線
基板に装着する場合のボールグリッドアレイパッケージ
の実装構造において、 当該ボールグリッドアレイパッケ
ージの底面を蔽うに充分な広さを有するコア材の層の少
なくとも１層を緩和部材として前記プリント配線基板に
装着し、前記ボールグリッドアレイパッケージは前記緩
和部材の上に装着し、前記プリント配線基板が第１のコ
ア材の層と、この第１のコア材の層の上面に重ね合わさ
れた第２のコア材の層とから構成される場合、前記緩和
部材は前記第２のコア材の層の上面に重ね合わされた第
３のコア材の層から構成されることを特徴とする。ま
た、前記第１のコア材、前記第２のコア材、及び前記第
３のコア材は、共に同一材料で構成されることを特徴と
する。
【００１１】また前記緩和部材は、その上面（ボールグ
リッドアレイパッケージの下面のボールグリッドアレイ
に対向する表面）にボールグリッドアレイ内の各ボール
グリッドにそれぞれ導電的に接続される各ランド（lan
d）と、この各ランドを当該緩和部材の下面（前記上面
の反対側の面）の対応する位置に設けられる各ランドに
導電的に接続するための各スルーホールとを有すること
を特徴とする。さらに前記緩和部材は、その上面にボー
ルグリッドアレイ内の各ボールグリッドにそれぞれ導電
的に接続される各ランドと、この各ランドを当該緩和部
材の下面の対応する位置に設けられる各ランドに導電的
に接続するための各スルーホールとを有し、前記第２の
コア材はその上面に前記緩和部材の下面の各ランドにそ
れぞれ導電的に接続される各ランドを有することを特徴
とする。
リッドアレイパッケージの下面のボールグリッドアレイ
に対向する表面）にボールグリッドアレイ内の各ボール
グリッドにそれぞれ導電的に接続される各ランド（lan
d）と、この各ランドを当該緩和部材の下面（前記上面
の反対側の面）の対応する位置に設けられる各ランドに
導電的に接続するための各スルーホールとを有すること
を特徴とする。さらに前記緩和部材は、その上面にボー
ルグリッドアレイ内の各ボールグリッドにそれぞれ導電
的に接続される各ランドと、この各ランドを当該緩和部
材の下面の対応する位置に設けられる各ランドに導電的
に接続するための各スルーホールとを有し、前記第２の
コア材はその上面に前記緩和部材の下面の各ランドにそ
れぞれ導電的に接続される各ランドを有することを特徴
とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態を示す
斜視図である。図１において、図３と同一符号は同一又
は相当部分を示し、符号２は緩和部材である。すなわち
ＢＧＡ１は、緩和部材２を介してプリント配線基板３に
装着されており、従って符号１１は、図１の場合はＢＧ
Ａ１のキャリア基板に設けられているボールグリッドア
レイと緩和部材２の上面のランドとの半田付け部を表
す。
を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態を示す
斜視図である。図１において、図３と同一符号は同一又
は相当部分を示し、符号２は緩和部材である。すなわち
ＢＧＡ１は、緩和部材２を介してプリント配線基板３に
装着されており、従って符号１１は、図１の場合はＢＧ
Ａ１のキャリア基板に設けられているボールグリッドア
レイと緩和部材２の上面のランドとの半田付け部を表
す。
【００１３】図２は図１に示す実施形態における導電的
接続を示す断面図である。図２において、図１と同一符
号は同一部分を示し、符号４は第１の配線層、符号５は
第２の配線層、符号６は第３の配線層、符号７は第４の
配線層である。第１の配線層４はプリント配線基板３の
下面に形成される配線層であり、第３の配線層６はプリ
ント配線基板３の上面に形成される配線層であって、Ｂ
ＧＡ１以外の部品は第３配線層６及び第１配線層４にラ
ンド（又はパッド（pad ））を設けて実装する。ＢＧＡ
１はそのボールグリッドアレイが緩和部材２の上面に設
けられた第４の配線層７の各対応するランドに半田付け
され（符号１１）、各ランドからスルーホールを経て第
３の配線層６に接続される。第２の配線層５は第３の配
線層６と第１の配線層４を接続する。
接続を示す断面図である。図２において、図１と同一符
号は同一部分を示し、符号４は第１の配線層、符号５は
第２の配線層、符号６は第３の配線層、符号７は第４の
配線層である。第１の配線層４はプリント配線基板３の
下面に形成される配線層であり、第３の配線層６はプリ
ント配線基板３の上面に形成される配線層であって、Ｂ
ＧＡ１以外の部品は第３配線層６及び第１配線層４にラ
ンド（又はパッド（pad ））を設けて実装する。ＢＧＡ
１はそのボールグリッドアレイが緩和部材２の上面に設
けられた第４の配線層７の各対応するランドに半田付け
され（符号１１）、各ランドからスルーホールを経て第
３の配線層６に接続される。第２の配線層５は第３の配
線層６と第１の配線層４を接続する。
【００１４】図４は、図１に示す実装構造でプリント配
線基板３の面が湾曲した場合の形状を示す断面図であっ
て、図４と図５とを対比すると、緩和部材２が装着され
ている部分は、緩和部材２が装着されていない部分に比
べて湾曲の度合いが緩和されていることがわかる。すな
わち、コア材の層数の多い部分は他の部分に比し、曲げ
に対する剛性が大きく湾曲の度合いが軽減されている。
従って、本発明の実装構造によりＢＧＡ１とプリント配
線基板との間の導電的接続の信頼度を顕著に向上させる
ことができる。
線基板３の面が湾曲した場合の形状を示す断面図であっ
て、図４と図５とを対比すると、緩和部材２が装着され
ている部分は、緩和部材２が装着されていない部分に比
べて湾曲の度合いが緩和されていることがわかる。すな
わち、コア材の層数の多い部分は他の部分に比し、曲げ
に対する剛性が大きく湾曲の度合いが軽減されている。
従って、本発明の実装構造によりＢＧＡ１とプリント配
線基板との間の導電的接続の信頼度を顕著に向上させる
ことができる。
【００１５】なお上述の実施形態では、緩和部材として
使用する第３のコア材は第１及び第２のコア材と同一材
料を１層使用することとしているが、この層数を増加し
て更に剛性を増加することも出来るし、剛性の大きな緩
和部材を使用しても良い。
使用する第３のコア材は第１及び第２のコア材と同一材
料を１層使用することとしているが、この層数を増加し
て更に剛性を増加することも出来るし、剛性の大きな緩
和部材を使用しても良い。
【００１６】
【図１】本発明の実装構造の一実施形態を示す斜視図で
ある。
ある。
【図２】図１の実装構造の断面図である。
【図３】従来の実装構造を示す斜視図である。
【図４】図１の実装構造でプリント配線基板の面が湾曲
した場合の状態を示す断面図である。
した場合の状態を示す断面図である。
【図５】図３の実装構造でプリント配線基板の面が湾曲
した場合の状態を示す断面図である。
した場合の状態を示す断面図である。
１ ＢＧＡ ２ 緩和部材 ３ プリント配線基板 ４ 第１の配線層 ５ 第２の配線層 ６ 第３の配線層 ７ 第４の配線層 １１ 半田付け部 ３１ 第１のコア材 ３２ 第２のコア材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 23/32 H01L 21/60
Claims (5)
- 【請求項１】 半導体チップのパッケージング（packag
ing ）構造であるボールグリッドアレイパッケージ（ba
ll grid array package ）をプリント配線基板に装着す
る場合のボールグリッドアレイパッケージの実装構造に
おいて、 当該ボールグリッドアレイパッケージの底面を蔽うに充
分な広さを有するコア材の層の少なくとも１層を緩和部
材として前記プリント配線基板に装着し、前記ボールグ
リッドアレイパッケージは前記緩和部材の上に装着し、
前記ボールグリッドアレイパッケージ以外の部品は前記
プリント配線基板に直接装着することを特徴とするボー
ルグリッドアレイパッケージの実装構造。 - 【請求項２】 半導体チップのパッケージング構造であ
るボールグリッドアレイパッケージをプリント配線基板
に装着する場合のボールグリッドアレイパッケージの実
装構造において、当該ボールグリッドアレイパッケージの底面を蔽うに充
分な広さを有するコア材の層の少なくとも１層を緩和部
材として前記プリント配線基板に装着し、前記ボールグ
リッドアレイパッケージは前記緩和部材の上に装着し、
前記プリント配線基板が第１のコア材の層と、この第１
のコア材の層の上面に重ね合わされた第２のコア材の層
とから構成される場合、前記緩和部材は前記第２のコア
材の層の上面に重ね合わされた第３のコア材の層から構
成される ことを特徴とするボールグリッドアレイパッケ
ージの実装構造。 - 【請求項３】 請求項２記載のボールグリッドアレイパ
ッケージの実装構造において、 前記第１のコア材、前記第２のコア材、及び前記第３の
コア材は、共に同一材料で構成されることを特徴とする
ボールグリッドアレイパッケージの実装構造。 - 【請求項４】 請求項１記載のボールグリッドアレイパ
ッケージの実装構造において、 前記緩和部材は、その上面（ボールグリッドアレイパッ
ケージの下面のボールグリッドアレイに対向する表面）
にボールグリッドアレイ内の各ボールグリッドにそれぞ
れ導電的に接続される各ランド（land）と、この各ラン
ドを当該緩和部材の下面（前記上面の反対側の面）の対
応する位置に設けられる各ランドに導電 的に接続するた
めの各スルーホールとを有することを特徴とするボール
グリッドアレイパッケージの実装構造。 - 【請求項５】 請求項２記載のボールグリッドアレイパ
ッケージの実装構造において、 前記緩和部材は、その上面にボールグリッドアレイ内の
各ボールグリッドにそれぞれ導電的に接続される各ラン
ドと、この各ランドを当該緩和部材の下面の対応する位
置に設けられる各ランドに導電的に接続するための各ス
ルーホールとを有し、前記第２のコア材はその上面に前
記緩和部材の下面の各ランドにそれぞれ導電的に接続さ
れる各ランドを有することを特徴とするボールグリッド
アレイパッケージの実装構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28755298A JP3150108B2 (ja) | 1998-10-09 | 1998-10-09 | ボールグリッドアレイパッケージの実装構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28755298A JP3150108B2 (ja) | 1998-10-09 | 1998-10-09 | ボールグリッドアレイパッケージの実装構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000114433A JP2000114433A (ja) | 2000-04-21 |
| JP3150108B2 true JP3150108B2 (ja) | 2001-03-26 |
Family
ID=17718830
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28755298A Expired - Fee Related JP3150108B2 (ja) | 1998-10-09 | 1998-10-09 | ボールグリッドアレイパッケージの実装構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3150108B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7758351B2 (en) | 2003-04-11 | 2010-07-20 | Neoconix, Inc. | Method and system for batch manufacturing of spring elements |
| US8584353B2 (en) | 2003-04-11 | 2013-11-19 | Neoconix, Inc. | Method for fabricating a contact grid array |
| US7114961B2 (en) | 2003-04-11 | 2006-10-03 | Neoconix, Inc. | Electrical connector on a flexible carrier |
| US7244125B2 (en) | 2003-12-08 | 2007-07-17 | Neoconix, Inc. | Connector for making electrical contact at semiconductor scales |
| TWI309094B (en) | 2004-03-19 | 2009-04-21 | Neoconix Inc | Electrical connector in a flexible host and method for fabricating the same |
| US9680273B2 (en) | 2013-03-15 | 2017-06-13 | Neoconix, Inc | Electrical connector with electrical contacts protected by a layer of compressible material and method of making it |
-
1998
- 1998-10-09 JP JP28755298A patent/JP3150108B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000114433A (ja) | 2000-04-21 |
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