JP3164486B2 - 半導体装置の実装方法 - Google Patents

半導体装置の実装方法

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JP3164486B2 JP03437395A JP3437395A JP3164486B2 JP 3164486 B2 JP3164486 B2 JP 3164486B2 JP 03437395 A JP03437395 A JP 03437395A JP 3437395 A JP3437395 A JP 3437395A JP 3164486 B2 JP3164486 B2 JP 3164486B2
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    • H05K3/4007Surface contacts, e.g. bumps

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  • Wire Bonding (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体素子をリードパ
ターンが形成された基テープに搭載した半導体装置を、
平面上のPCB(PRINT CIRCUIT BOA
RD)等の電子回路基板に取付ける半導体装置の実装方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体素子をリードパターンが形成され
た小型のプリント基板や、絶縁性フィルムの片面にリー
ドパターンが形成された基テープに予め実装して必要部
分を樹脂封止し、該プリント基板や基テープに、前記リ
ードパターンの端子部に接続された半田ボールを取付け
た半導体装置のパッケージ(BALL GRID AR
RAY PACKAGE)を製造し、前記半田ボールを
用いて半導体装置をプリント回路基板(PCB)に実装
するソルダーボール接合法が提案され、多数の接続部分
が同時に接合できるので広く実施されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記ソ
ルダーボール接合法においては、多数の半田ボールを基
板や基テープの所定位置に予め接合させる必要があって
極めて手間であり、製造コストがかかるという問題があ
る。また、プリント基板に搭載した半導体装置を修理、
交換しようとする場合、パッケージ裏面への熱の伝導性
が悪く、現状では半導体装置の修理、交換は極めて困難
であるという問題がある。そして、半田ボールの接合部
分が裏面にあるので、接合の状態の確認ができないとい
う問題がある。本発明はかかる事情に鑑みてなされたも
ので、製造コストを削減でき、更に搭載した半導体装置
の修理、交換、そして接合状態も目視可能な半導体装置
の実装方法を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項1
記載の半導体装置の実装方法は、絶縁性フィルム上に所
定のリードパターンが形成された基テープに、半導体素
子が搭載され、更に必要部分が樹脂封止された半導体装
置を、平面状の電子回路基板に実装する方法であって、
前記絶縁性フィルムには、前記電子回路基板に接続され
る前記リードパターンの端子部の内側部分を下方に露出
させる開口部を形成しておくと共に、前記端子部の中央
に接合状態を確認するための小孔を設けておき、前記リ
ードパターンの端子部に連結する前記電子回路基板側の
パッド部に、前記開口部に嵌入する広さのクリーム半田
を印刷法によって塗布し、前記電子回路基板に前記半導
体装置を位置決めした後加熱し、塗布された前記クリー
ム半田をリフローさせて前記リードパターンの端子部と
前記パッド部を接合し、しかも、前記端子部の中央に形
成された小孔の周囲には、洗浄液流入孔が形成されてい
る。また、請求項2記載の半導体装置の実装方法は、請
求項1記載の方法において、前記半導体素子が搭載され
た基テープの周辺部は、半田めっきされた支持枠が基テ
ープの端子部に熱圧着によって半田付けにて固定されて
いる。そして、請求項3記載の半導体装置の実装方法
は、絶縁性フィルム上に所定のリードパターンが形成さ
れた基テープに、半導体素子が搭載され、更に必要部分
が樹脂封止された半導体装置を、平面状の電子回路基板
に実装する方法であって、前記絶縁性フィルムには、前
記電子回路基板に接続される前記リードパターンの端子
部の内側部分を下方に露出させる開口部を形成しておく
と共に、前記端子部の中央に接合状態を確認するための
小孔を設けておき、前記リードパターンの端子部に連結
する前記電子回路基板側のパッド部に、前記開口部に嵌
入する広さのクリーム半田を印刷法によって塗布し、前
記電子回路基板に前記半導体装置を位置決めした後加熱
し、塗布された前記クリーム半田をリフローさせて前記
リードパターンの端子部と前記パッド部を接合し、しか
も、前記半導体素子を垂直に前記電子回路基板に取付け
る。
【0005】
【作用】請求項1〜3記載の半導体装置の実装方法にお
いては、半導体装置を構成する絶縁性フィルムには下部
の電子回路基板に接続されるリードパターンの端子部の
内側部分が露出する開口部が形成され、更に端子部の中
央に小孔が設けられているので、前記リードパターンの
端子部に連結する電子回路基板側のパッド部に前記開口
部に嵌入する広さのクリーム半田を印刷法によって塗布
し、該電子回路基板に前記半導体装置を位置決めして加
熱すると、塗布された前記クリーム半田がリフローし
て、前記端子部の裏面にクリーム半田が接合することに
なるが、この場合、前記端子部の中央には小孔が形成さ
れているので毛細管現象によって溶けたクリーム半田が
端子部の上面まで伝わり、確実に接合できる。この場
合、各端子部に接合されるクリーム半田は印刷法によっ
て塗布されているので、多数のクリーム半田を所定の位
置に簡便に塗布できる。更に、端子部の中央に設けられ
た小孔の周囲に洗浄液流入孔が形成されているので、こ
の部分から洗浄液を流すことによって、リフロー時に発
生した残存フラックスや飛散した小径半田ボールを洗浄
することができる。特に、請求項2記載の半導体装置の
実装方法においては、基テープの周辺部は支持枠によっ
て、接合固定されているので、リフロー時に基テープが
屈曲しても確実に塗布したクリーム半田を端子部の裏面
に当接させておくことができる。
【0006】
【実施例】続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明
を具体化した実施例につき、説明し、本発明の理解に供
する。ここに、図1〜図3は本発明の一実施例に係る半
導体装置の実装方法の説明図、図4(A)、(B)及び
図5は本発明の実施例を適用した半導体装置の部分断面
図である。
【0007】図1〜図4に基づいて、本発明の実施例に
係る半導体装置の実装方法を説明すると、絶縁性フィル
ムの一例であるポリイミド樹脂フィルム10と、ポリイ
ミド樹脂フィルム10の上部に接着剤11を介して接合
された銅フィルム12からなる基テープ13を用いる。
この基テープ13には所定のリードパターン14がエッ
チングによって形成され、このリードパターン14に
は、銅の拡散防止を図るためのニッケル下地めっき(こ
のニッケル下地めっきがない場合もある)を介して錫め
っきが表面になされ、基テープ13の中央に半導体素子
15が搭載されている。そして、半導体素子15の各金
バンプ16の部分は対応する各リードパターン14の一
端に接合され、その部分はポッティング樹脂16aによ
って覆われている。
【0008】前記リードパターン14の他端側には図1
に示すように円形又は角形の端子部17が形成され、ポ
リイミド樹脂フィルム10には端子部17に軸心を合わ
せて開口部18が形成され、端子部17が下方に露出さ
れている。この端子部17の中央には小孔(その直径が
50〜80μm)19が形成されている。
【0009】一方、このようにして構成された半導体装
置20を実装するプリント回路基板(電子回路基板の一
例)21には、前記端子部17に対応する位置に形成さ
れたパッド部22にクリーム半田23をスクリーン印刷
法によって塗布する。塗布時のクリーム半田23の高さ
1 は図2(A)に示すように約150μm程度にして
おくと、リフロー炉に入れて溶解させた場合には、約7
5μmの高さh2 の半田23aになる。
【0010】従って、前述のように所定位置にクリーム
半田23が塗布されたプリント回路基板21上の所定位
置に、半導体装置20を載置すると、図1(B)に示す
ように端子部17の下部にクリーム半田23が当接する
ことになる。この状態で基テープ13が広い場合には、
周辺部に支持枠24(図4参照)を配置し、皺や曲がり
等が発生しないようにして、リフロー炉に入れて遠赤外
線と熱風によって約245℃に加熱する。これによっ
て、クリーム半田23は溶融するが、端子部17の中央
に形成された小孔19に毛細管現象によって吸引され、
図1(C)に示すような状態になって、端子部17はパ
ッド部22が半田23aによって接合される。なお、ポ
リイミド樹脂フィルム10の厚みは25μm程度である
が、小孔19がない場合には、溶融した半田は端子部1
7に付着しにくく、場合によっては接合不良が生じる
が、小孔19を設けることによってこの問題は解決され
る。
【0011】前記実施例は、フラックスを洗浄する必要
がない場合の実装方法であるが、実装後、クリーム半田
から溶出したフラックスが害を及ぼす場合には、図3に
示すように、リードパターン14の端子部17の小孔1
9の周囲に洗浄液流入孔25を形成することもでき、こ
れによって実装後上部から洗浄液を流すことによって、
半田26の周囲に付着したフラックスを洗い流すことが
できる。図4(A)は、このような場合の基テープ13
に半導体素子15を取付け、ポッティング樹脂16aに
よって所定部分を覆って半導体装置20を製造し、プリ
ント回路基板21に搭載し、周囲を支持枠24で覆っ
て、パッド部22に塗布されているクリーム半田23を
リフローさせて実装した基板を示す。前記支持枠24は
少なくとも下部又は周囲を半田めっきされた銅枠体から
なり、該支持枠24が搭載される基テープ13には、内
側をめっきされたスルーホール端子が設けられ、リフロ
ー時に支持枠24に付着した半田がスルーホール端子に
流れ込んで、基テープ13が確実に支持枠24に固定で
きるようにしている。
【0012】図4(A)は、基テープ13が半導体素子
15に比較して十分に大きい場合の例であるが、基テー
プ13が半導体素子15より少し大きい程度の場合に
は、図4(B)に示すように、そのままプリント回路基
板21に搭載して、リフローさせる。なお、以下の実施
例においては前記実施例と同一の構成要素は同一の符号
を用いて詳しい説明を省略する。
【0013】図5は、半導体素子15を縦型にプリント
回路基板21に実装する場合を示すが、基テープ28の
下側の中央部分はプリント回路基板21に沿って略直角
方向に曲げられているが、基テープ28の下部の両側部
分は反対方向に略直角に曲げられて、支え部29となっ
ている。このように、半導体装置を垂直にプリント回路
基板21に取付けることによって狭い面積に多数の半導
体装置を取付けることができる。なお、前記実施例にお
ける基テープは接着剤によって銅フィルムを貼着してい
るが、接着剤を用いないで基テープを構成する場合、例
えば、蒸着等によって銅フィルム層を形成する場合であ
っても本発明は適用される。
【0014】
【発明の効果】請求項1〜3記載の半導体装置の実装方
法においては、以上の説明からも明らかなように、従来
のように装着に手間のかかる半田ボールを使用しない
で、印刷法によってクリーム半田を塗布しているので、
取付けが極めて簡単になり、製造コストを下げることが
でき、更には極薄型のTBGA(TAPE BALL
GRID ARRAY PACKAGE)を実現でき
る。そして、端子部には小孔が設けられているので、そ
の接合状態を目視することができ、しかも半田が上部に
露出しているので、上部から端子部の半田付けや修理を
行うことができる。また、半田溶融中に発生した残存フ
ラックスを簡単に洗浄することができる。特に、請求項
2記載の半導体装置の実装方法においては、基テープが
半導体素子より十分に広いものであっても、基テープを
平面状に保った状態で下部の電子回路基板との接合が行
え、接合不良が減少する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る半導体装置の実装方法
の説明図である。
【図2】本発明の一実施例に係る半導体装置の実装方法
の説明図である。
【図3】本発明の一実施例に係る半導体装置の実装方法
の説明図である。
【図4】(A)、(B)はそれぞれ本発明の実施例を適
用した半導体装置の部分断面図である。
【図5】本発明の実施例を適用した半導体装置の部分断
面図である。
【符号の説明】
10:ポリイミド樹脂フィルム、11:接着剤、12:
銅フィルム、13:基テープ、14:リードパターン、
15:半導体素子、16:金バンプ、16a:ポッティ
ング樹脂、17:端子部、18:開口部、19:小孔、
20:半導体装置、21:プリント回路基板(電子回路
基板)、22:パッド部、23:クリーム半田、23
a:半田、24:支持枠、25:洗浄液流入孔、26:
半田、27:ソルダーレジスト膜、28:基テープ、2
9:支え部
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−69277(JP,A) 特開 平5−299561(JP,A) 特開 平6−302749(JP,A) 特開 平6−45398(JP,A) 特開 平5−63138(JP,A) 特開 平8−88245(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/60 311

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁性フィルム上に所定のリードパター
    ンが形成された基テープに、半導体素子が搭載され、更
    に必要部分が樹脂封止された半導体装置を、平面状の電
    子回路基板に実装する方法であって、 前記絶縁性フィルムには、前記電子回路基板に接続され
    る前記リードパターンの端子部の内側部分を下方に露出
    させる開口部を形成しておくと共に、前記端子部の中央
    に接合状態を確認するための小孔を設けておき、前記リ
    ードパターンの端子部に連結する前記電子回路基板側の
    パッド部に、前記開口部に嵌入する広さのクリーム半田
    を印刷法によって塗布し、 前記電子回路基板に前記半導体装置を位置決めした後加
    熱し、塗布された前記クリーム半田をリフローさせて前
    記リードパターンの端子部と前記パッド部を接合し、 しかも、前記端子部の中央に形成された小孔の周囲に
    は、洗浄液流入孔が形成されていることを特徴とする半
    導体装置の実装方法。
  2. 【請求項2】 前記半導体素子が搭載された基テープの
    周辺部は、半田めっきされた支持枠が基テープの端子部
    に熱圧着によって半田付けにて固定されている請求項1
    記載の半導体装置の実装方法。
  3. 【請求項3】 絶縁性フィルム上に所定のリードパター
    ンが形成された基テープに、半導体素子が搭載され、更
    に必要部分が樹脂封止された半導体装置を、平面状の電
    子回路基板に実装する方法であって、 前記絶縁性フィルムには、前記電子回路基板に接続され
    る前記リードパターンの端子部の内側部分を下方に露出
    させる開口部を形成しておくと共に、前記端子部の中央
    に接合状態を確認するための小孔を設けておき、前記リ
    ードパターンの端子部に連結する前記電子回路基板側の
    パッド部に、前記開口部に嵌入する広さのクリーム半田
    を印刷法によって塗布し、 前記電子回路基板に前記半導体装置を位置決めした後加
    熱し、塗布された前記クリーム半田をリフローさせて前
    記リードパターンの端子部と前記パッド部を接合し、 しかも、前記半導体素子を垂直に前記電子回路基板に取
    付けることを特徴とする半導体装置の実装方法。
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