JP3208470B2 - Ｂｇａ型半導体装置とそれを実装する基板 - Google Patents
Ｂｇａ型半導体装置とそれを実装する基板Info
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- H05K3/341—Surface mounted components
- H05K3/3431—Leadless components
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇ
ｒｉｄ Ａｒｒａｙ）型半導体装置およびそれを実装す
る基板に係り、特に、はんだ寿命を延ばすことＢＧＡ型
半導体装置（以下、単にＢＧＡと記す）およびそれを実
装する基板に関する。
ｒｉｄ Ａｒｒａｙ）型半導体装置およびそれを実装す
る基板に係り、特に、はんだ寿命を延ばすことＢＧＡ型
半導体装置（以下、単にＢＧＡと記す）およびそれを実
装する基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のＢＧＡは、半導体素子とはんだが
付着するパッドの集合体を備え、半導体素子の搭載およ
び封止機能および半導体素子とパッドとの導通機能を有
するベースと、半導体素子とベースの主要部分を封止、
固定するレジンと、基板との導通および固定のためのは
んだとを備えている。ベースに搭載された半導体素子
は、ベースの下面電極まで電気的に接続され、パッドを
介してはんだボールが付着し、このはんだボールによ
り、基板表面のパッドを介して基板電極に接続してい
る。このような従来のＢＧＡの公知例として、特開昭５
７−７９６５２号公報に記載の例がある。
付着するパッドの集合体を備え、半導体素子の搭載およ
び封止機能および半導体素子とパッドとの導通機能を有
するベースと、半導体素子とベースの主要部分を封止、
固定するレジンと、基板との導通および固定のためのは
んだとを備えている。ベースに搭載された半導体素子
は、ベースの下面電極まで電気的に接続され、パッドを
介してはんだボールが付着し、このはんだボールによ
り、基板表面のパッドを介して基板電極に接続してい
る。このような従来のＢＧＡの公知例として、特開昭５
７−７９６５２号公報に記載の例がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ＢＧＡなどの半導体装
置は、基板に実装した状態で温度サイクル試験を行う
と、半導体装置と基板との熱膨張差に伴うせん断モード
（基板のパッド形成面に平行なモード）に生じる繰り返
し熱ひずみによってはんだが疲労する。熱ひずみは、変
形中心から放射状に生じる。疲労が進むとはんだは最終
的に破断し、導通が取れなくなるという不良が生じる。
熱ひずみが増加すると、はんだが破断するまでのサイク
ル数（以下、はんだ寿命と記す）は低下するため、はん
だ寿命を延ばすために、熱ひずみはできる限り小さくす
る必要がある。
置は、基板に実装した状態で温度サイクル試験を行う
と、半導体装置と基板との熱膨張差に伴うせん断モード
（基板のパッド形成面に平行なモード）に生じる繰り返
し熱ひずみによってはんだが疲労する。熱ひずみは、変
形中心から放射状に生じる。疲労が進むとはんだは最終
的に破断し、導通が取れなくなるという不良が生じる。
熱ひずみが増加すると、はんだが破断するまでのサイク
ル数（以下、はんだ寿命と記す）は低下するため、はん
だ寿命を延ばすために、熱ひずみはできる限り小さくす
る必要がある。
【０００４】特にＢＧＡでは、はんだ接続部にくびれ
（図１０における接触角θ部、θａ部）が存在するた
め、熱ひずみは力学的にそのくびれに集中する。またそ
の集中する割合は、接触角が小さくなるほど高くなる。
このことは、接触角が小さいほど、はんだは局所的に大
きな熱ひずみを受け、はんだ寿命が短くなることを示し
ている。したがって、はんだ寿命を延ばすためには接触
角をできる限り大きくすることが望ましい。
（図１０における接触角θ部、θａ部）が存在するた
め、熱ひずみは力学的にそのくびれに集中する。またそ
の集中する割合は、接触角が小さくなるほど高くなる。
このことは、接触角が小さいほど、はんだは局所的に大
きな熱ひずみを受け、はんだ寿命が短くなることを示し
ている。したがって、はんだ寿命を延ばすためには接触
角をできる限り大きくすることが望ましい。
【０００５】接触角を大きくする１つの手段として、ベ
ースと基板との距離を大きくすることが挙げられる。と
ころが、ベースと基板との距離は、はんだが加熱融解さ
れたときのはんだの表面張力、およびＢＧＡの自重、す
なわち基板への一定の押しつけ力によって自然に決定し
てしまうため、それを制御することは困難である。した
がって、従来は、接触角を制御することが困難であっ
た。
ースと基板との距離を大きくすることが挙げられる。と
ころが、ベースと基板との距離は、はんだが加熱融解さ
れたときのはんだの表面張力、およびＢＧＡの自重、す
なわち基板への一定の押しつけ力によって自然に決定し
てしまうため、それを制御することは困難である。した
がって、従来は、接触角を制御することが困難であっ
た。
【０００６】本発明の目的は、熱ひずみの発生する方向
におけるはんだの接触角を、従来の実装状態における値
よりも大きくし、熱ひずみに対するはんだ寿命を延ばす
ことにある。また、本発明の他の目的は、半導体装置と
基板との変形中心を明確にして、パッドの形状および方
向を最適化し、従来に比べてはんだ寿命を延ばすことに
ある。
におけるはんだの接触角を、従来の実装状態における値
よりも大きくし、熱ひずみに対するはんだ寿命を延ばす
ことにある。また、本発明の他の目的は、半導体装置と
基板との変形中心を明確にして、パッドの形状および方
向を最適化し、従来に比べてはんだ寿命を延ばすことに
ある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明では、以下の手段を講じる。
めに本発明では、以下の手段を講じる。
【０００８】（１）ＢＧＡのパッド形状を、「変形中心
を通る線分方向の寸法が、それと直交する線分方向の寸
法よりも大きくなる」ようにする。またそれに併せ、基
板の各パッドの形状を、それとはんだ接続するＢＧＡの
パッド形状と相似形もしくはそれに準じたものとする。
を通る線分方向の寸法が、それと直交する線分方向の寸
法よりも大きくなる」ようにする。またそれに併せ、基
板の各パッドの形状を、それとはんだ接続するＢＧＡの
パッド形状と相似形もしくはそれに準じたものとする。
【０００９】（２）変形中心を所定の位置に強制的に設
定する。
定する。
【００１０】すなわち、本発明は、半導体素子を搭載す
るベースの下面に複数のパッドが形成され、前記パッド
と基板とをはんだにより導通および固定するＢＧＡ型半
導体装置において、前記パッドは前記ベース下面内の平
面形状が長径と短径とを有し、前記長径方向が、前記は
んだにより互いに固定された前記ベースおよび前記基板
のせん断方向相対熱変形の生じない点もしくは部分の方
向を指向していることを特徴とする。あるいは、前記長
径方向が、前記基板との熱膨張差に伴うせん断方向の熱
ひずみの変形中心からの放射線上にあることを特徴とす
るものである。
るベースの下面に複数のパッドが形成され、前記パッド
と基板とをはんだにより導通および固定するＢＧＡ型半
導体装置において、前記パッドは前記ベース下面内の平
面形状が長径と短径とを有し、前記長径方向が、前記は
んだにより互いに固定された前記ベースおよび前記基板
のせん断方向相対熱変形の生じない点もしくは部分の方
向を指向していることを特徴とする。あるいは、前記長
径方向が、前記基板との熱膨張差に伴うせん断方向の熱
ひずみの変形中心からの放射線上にあることを特徴とす
るものである。
【００１１】また、前記パッドの形成面内における前記
基板とのせん断方向相対熱変形が生じない点もしくは部
分と、前記パッドの配置中心点とを通る線分上の前記パ
ッド寸法が、前記パッド形成面内でそれと直交する方向
のパッド寸法よりも大なることを特徴とする。また、前
記線分方向のベースとはんだとの接触角が、前記パッド
形成面内で前記線分と直交する方向における接触角より
も大なることを特徴とするものである。
基板とのせん断方向相対熱変形が生じない点もしくは部
分と、前記パッドの配置中心点とを通る線分上の前記パ
ッド寸法が、前記パッド形成面内でそれと直交する方向
のパッド寸法よりも大なることを特徴とする。また、前
記線分方向のベースとはんだとの接触角が、前記パッド
形成面内で前記線分と直交する方向における接触角より
も大なることを特徴とするものである。
【００１２】また、前記せん断方向相対熱変形が生じな
い点もしくは部分は、前記ベース下面のほぼ中心であ
り、あるいは、前記ベースと前記基板との対向面のほぼ
中心に、前記せん断方向相対熱変形の生じない拘束手段
を有することを特徴とするものである。
い点もしくは部分は、前記ベース下面のほぼ中心であ
り、あるいは、前記ベースと前記基板との対向面のほぼ
中心に、前記せん断方向相対熱変形の生じない拘束手段
を有することを特徴とするものである。
【００１３】また、本発明の基板は、前記ＢＧＡ型半導
体装置のベース下面のパッドと相似形もしくはそれに準
じる形状および方向性を有するパッドを備えていること
を特徴とするものである。
体装置のベース下面のパッドと相似形もしくはそれに準
じる形状および方向性を有するパッドを備えていること
を特徴とするものである。
【００１４】また、上記目的は、半導体素子と、はんだ
が付着するパッドの集合体を備え、前記半導体素子を搭
載し、封止機能および前記半導体素子と前記パッドとの
導通機能を有するベースと、前記半導体素子とベースの
主要部分を封止および固定するレジンとからなるＢＧＡ
型半導体装置を、前記はんだにより導通および固定する
パッドを備える基板に実装するＢＧＡ型半導体装置とそ
れを実装する基板において、前記ベースと前記基板との
対向面のほぼ中心が熱硬化性樹脂により拘束され、前記
拘束中心からの放射線上における前記ベース下面のパッ
ド寸法が、前記パッド形成面内でそれと直交する方向の
パッド寸法よりも大きく、かつ、前記拘束中心方向にお
ける前記ベースと前記はんだとの接触角が、前記直交方
向における接触角よりも大きい接触角であるとともに、
前記基板のパッドが、前記ベース下面のパッド形状と相
似形もしくはそれに準ずる形状であることを特徴とする
ＢＧＡ型半導体装置とそれを実装する基板によって達成
される。
が付着するパッドの集合体を備え、前記半導体素子を搭
載し、封止機能および前記半導体素子と前記パッドとの
導通機能を有するベースと、前記半導体素子とベースの
主要部分を封止および固定するレジンとからなるＢＧＡ
型半導体装置を、前記はんだにより導通および固定する
パッドを備える基板に実装するＢＧＡ型半導体装置とそ
れを実装する基板において、前記ベースと前記基板との
対向面のほぼ中心が熱硬化性樹脂により拘束され、前記
拘束中心からの放射線上における前記ベース下面のパッ
ド寸法が、前記パッド形成面内でそれと直交する方向の
パッド寸法よりも大きく、かつ、前記拘束中心方向にお
ける前記ベースと前記はんだとの接触角が、前記直交方
向における接触角よりも大きい接触角であるとともに、
前記基板のパッドが、前記ベース下面のパッド形状と相
似形もしくはそれに準ずる形状であることを特徴とする
ＢＧＡ型半導体装置とそれを実装する基板によって達成
される。
【００１５】
【作用】上記構成によれば、以下の作用が生じる。 （１）ＢＧＡのパッド形状を、せん断方向相対熱変形の
変形中心を通る線分方向の寸法が、それと直交する線分
方向の寸法よりも大きくすることにより、またそれに併
せ、基板の各パッドの形状を、それとはんだ接続するＢ
ＧＡのパッド形状と相似形もしくはそれに準じたものと
することにより、熱ひずみの発生する方向のはんだボー
ルの接触角を、従来に比べて大きくすることができる。
変形中心を通る線分方向の寸法が、それと直交する線分
方向の寸法よりも大きくすることにより、またそれに併
せ、基板の各パッドの形状を、それとはんだ接続するＢ
ＧＡのパッド形状と相似形もしくはそれに準じたものと
することにより、熱ひずみの発生する方向のはんだボー
ルの接触角を、従来に比べて大きくすることができる。
【００１６】（２）変形中心を所定の位置に設定するこ
とにより、変形中心が明確になるためかつ限定できるた
め、パッドの形状が最適化される。そのため、従来に比
べてはんだ寿命を延ばすことができる。
とにより、変形中心が明確になるためかつ限定できるた
め、パッドの形状が最適化される。そのため、従来に比
べてはんだ寿命を延ばすことができる。
【００１７】
【実施例】以下、参考例とともに本発明のいくつかの実
施例を、図面を参照して説明する。なお、以下の図にお
いて、同一構造部分には同一符号を付してその説明を省
略する。まず、図８〜図１０により、ＢＧＡとそれを実
装する基板の参考例を説明する。図８は、ＢＧＡとそれ
を実装するための基板の部分断面側視図、図９は、図８
におけるベースを下面から見た平面図、図１０は、ＢＧ
Ａを基板に実装した後のはんだボール形状を示す三角図
である。
施例を、図面を参照して説明する。なお、以下の図にお
いて、同一構造部分には同一符号を付してその説明を省
略する。まず、図８〜図１０により、ＢＧＡとそれを実
装する基板の参考例を説明する。図８は、ＢＧＡとそれ
を実装するための基板の部分断面側視図、図９は、図８
におけるベースを下面から見た平面図、図１０は、ＢＧ
Ａを基板に実装した後のはんだボール形状を示す三角図
である。
【００１８】図８において、ＢＧＡ１の半導体素子２は
ベース３に搭載され、ワイヤ４によってベース上面電極
５ａと電気的に接続されている。ベース上面電極５ａは
ベース下面電極５ｂまで電気的に接続されている。半導
体素子２、ワイヤ４およびベース３の上面はレジン２１
によって封止されている。ベース３下面には絶縁のため
のレジスト６が塗布されている。ベース下面電極５ｂ表
面にはレジスト６の存在しない部分があり、パッド７を
形成している。パッド７にははんだボール８が付着して
いる。
ベース３に搭載され、ワイヤ４によってベース上面電極
５ａと電気的に接続されている。ベース上面電極５ａは
ベース下面電極５ｂまで電気的に接続されている。半導
体素子２、ワイヤ４およびベース３の上面はレジン２１
によって封止されている。ベース３下面には絶縁のため
のレジスト６が塗布されている。ベース下面電極５ｂ表
面にはレジスト６の存在しない部分があり、パッド７を
形成している。パッド７にははんだボール８が付着して
いる。
【００１９】一方、基板２０表面にもレジスト９が塗布
されており、ＢＧＡ同様に基板中の電極１０表面にはレ
ジスト９の存在しない部分があって、パッド１１を形成
している。ＢＧＡ１は、はんだボール８を加熱融解して
パッド１１と接合することにより、基板２０に実装され
る。
されており、ＢＧＡ同様に基板中の電極１０表面にはレ
ジスト９の存在しない部分があって、パッド１１を形成
している。ＢＧＡ１は、はんだボール８を加熱融解して
パッド１１と接合することにより、基板２０に実装され
る。
【００２０】本例では、図９に示すように、パッド７の
各々はベース３下面にマトリクス状に配置され、円形を
なしている。変形中心（すなわち、ＢＧＡのベースのパ
ッド形成面内における、基板とのせん断方向相対熱変形
が実質０の点もしくは部分）１２と、パッド７の中心１
３とを結ぶ線分Ｂ−Ｂ上のパッド寸法７Ｄ１と、それに
垂直なパッド寸法７Ｄ２とは実質同一である。一方、基
板のパッドもやはり円形をなし、ＢＧＡのパッド７各々
に対応する位置に配置されている。
各々はベース３下面にマトリクス状に配置され、円形を
なしている。変形中心（すなわち、ＢＧＡのベースのパ
ッド形成面内における、基板とのせん断方向相対熱変形
が実質０の点もしくは部分）１２と、パッド７の中心１
３とを結ぶ線分Ｂ−Ｂ上のパッド寸法７Ｄ１と、それに
垂直なパッド寸法７Ｄ２とは実質同一である。一方、基
板のパッドもやはり円形をなし、ＢＧＡのパッド７各々
に対応する位置に配置されている。
【００２１】図１０に示すように、本例におけるはんだ
ボールの形状は、（ａ）の上面図では、はんだボール８
外形はパッド形状７ａと同心円状をなしている。また
（ｂ）の正面図では、はんだボール８外形は、ベースと
の接触角θ、基板との接触角θａを有しており、これら
接触角θ、θａの値は、（ｃ）の側面図と実質同一であ
る。
ボールの形状は、（ａ）の上面図では、はんだボール８
外形はパッド形状７ａと同心円状をなしている。また
（ｂ）の正面図では、はんだボール８外形は、ベースと
の接触角θ、基板との接触角θａを有しており、これら
接触角θ、θａの値は、（ｃ）の側面図と実質同一であ
る。
【００２２】次に、本発明の実施例を説明する。図１
は、本発明の第１実施例のＢＧＡを示す図で、図９と同
様の平面図である。本実施例では、図９と異なり、各パ
ッド１４は線分Ｂ−Ｂ上のパッド寸法１４Ｄ１が、それ
に垂直な方向のパッド寸法１４Ｄ２に比べて大きく、楕
円形状をなしている。
は、本発明の第１実施例のＢＧＡを示す図で、図９と同
様の平面図である。本実施例では、図９と異なり、各パ
ッド１４は線分Ｂ−Ｂ上のパッド寸法１４Ｄ１が、それ
に垂直な方向のパッド寸法１４Ｄ２に比べて大きく、楕
円形状をなしている。
【００２３】図２は、本発明の第１実施例のＢＧＡのは
んだボール形状を示す図で、図１０と同様の三角図であ
り、線分Ｂ−Ｂは図１の線分Ｂ−Ｂである。（ａ）の上
面図において、はんだボール８は自身の表面張力によっ
て、その外形がパッド外形１４ａよりも相対的に円に近
い楕円形状で安定している。その結果、（ｂ）の正面図
に示すように、ベースとの接触角はθ１（基板との接触
角はθ１ａ）となり、接触角θ１は、必然的に、（ｃ）
の側面図における接触角θ２よりも大きくなる。また、
パッド面積およびはんだボール８体積を同一とすれば、
参考例に比べて接触角は大きくなる。このことにより、
熱ひずみが生じる方向におけるくびれ部への熱ひずみの
集中が緩和されるため、はんだ寿命を延ばすことができ
る。
んだボール形状を示す図で、図１０と同様の三角図であ
り、線分Ｂ−Ｂは図１の線分Ｂ−Ｂである。（ａ）の上
面図において、はんだボール８は自身の表面張力によっ
て、その外形がパッド外形１４ａよりも相対的に円に近
い楕円形状で安定している。その結果、（ｂ）の正面図
に示すように、ベースとの接触角はθ１（基板との接触
角はθ１ａ）となり、接触角θ１は、必然的に、（ｃ）
の側面図における接触角θ２よりも大きくなる。また、
パッド面積およびはんだボール８体積を同一とすれば、
参考例に比べて接触角は大きくなる。このことにより、
熱ひずみが生じる方向におけるくびれ部への熱ひずみの
集中が緩和されるため、はんだ寿命を延ばすことができ
る。
【００２４】図３は、本発明の第２実施例のＢＧＡに配
置されたパッドの一つの平面図である。本実施例におい
て、パッド１５は、変形中心とパッド１５の中心１３と
を通る線分Ｂ−Ｂに平行な２辺、および、それよりも短
くかつそれに垂直な２辺よりなる四辺形をなしている。
パッド形状がこのような形状であっても、第１実施例と
同様の効果が得られる。
置されたパッドの一つの平面図である。本実施例におい
て、パッド１５は、変形中心とパッド１５の中心１３と
を通る線分Ｂ−Ｂに平行な２辺、および、それよりも短
くかつそれに垂直な２辺よりなる四辺形をなしている。
パッド形状がこのような形状であっても、第１実施例と
同様の効果が得られる。
【００２５】図４は、本発明の第３実施例のＢＧＡに配
置されたパッドの一つの平面図である。本実施例におい
て、パッド１６は、変形中心とパッド１６の中心１３と
を通る線分Ｂ−Ｂ上に対角線を持つ菱形をなしている。
パッド形状がこのような形状であっても、第１実施例と
同様の効果が得られる。
置されたパッドの一つの平面図である。本実施例におい
て、パッド１６は、変形中心とパッド１６の中心１３と
を通る線分Ｂ−Ｂ上に対角線を持つ菱形をなしている。
パッド形状がこのような形状であっても、第１実施例と
同様の効果が得られる。
【００２６】図５は、本発明の第４実施例のＢＧＡを示
す図で、図９と同様の平面図である。本実施例では、変
形中心１２ａをベース３外形、すなわちＢＧＡ外形の中
心としている。一般的にＢＧＡは、その形状の対称性か
ら変形中心が自身の外形の中心となるため、図示するよ
うに、パッド１７を変形中心１２ａの方向へ向けて、パ
ッド配置を行って差し支えない。
す図で、図９と同様の平面図である。本実施例では、変
形中心１２ａをベース３外形、すなわちＢＧＡ外形の中
心としている。一般的にＢＧＡは、その形状の対称性か
ら変形中心が自身の外形の中心となるため、図示するよ
うに、パッド１７を変形中心１２ａの方向へ向けて、パ
ッド配置を行って差し支えない。
【００２７】図６は、本発明の第５実施例のＢＧＡ、お
よびそれを実装した基板の、ＢＧＡ平面外形の中心を含
む断面図である。本実施例において、ＢＧＡ１ａの下面
中心は、エポキシなどの熱硬化性樹脂１８によって基板
２０ａと接合されている。このような構成を採用するこ
とにより、変形中心は強制的にＢＧＡ中心に設定される
ため、第４実施例におけるパッド配置形状となり、最も
効果的にはんだ寿命を延ばすことができる。なお熱硬化
性樹脂１８は、ＢＧＡ１ａと基板２０ａの相対的位置関
係を拘束しうるものであればよく、例えば、Ｃｕ、Ｆｅ
−Ｎｉ、Ａｌ等、はんだより硬い金属でもよい。
よびそれを実装した基板の、ＢＧＡ平面外形の中心を含
む断面図である。本実施例において、ＢＧＡ１ａの下面
中心は、エポキシなどの熱硬化性樹脂１８によって基板
２０ａと接合されている。このような構成を採用するこ
とにより、変形中心は強制的にＢＧＡ中心に設定される
ため、第４実施例におけるパッド配置形状となり、最も
効果的にはんだ寿命を延ばすことができる。なお熱硬化
性樹脂１８は、ＢＧＡ１ａと基板２０ａの相対的位置関
係を拘束しうるものであればよく、例えば、Ｃｕ、Ｆｅ
−Ｎｉ、Ａｌ等、はんだより硬い金属でもよい。
【００２８】図７は、本発明の第６実施例を示す図で、
第１実施例のＢＧＡを実装するための基板の部分平面図
である。本実施例において、パッド１９の各々は、それ
にはんだ付けされるＢＧＡのパッド形状（図１）と相似
形をなしている。このことにより、はんだボールの基板
との接触角（図２におけるθ１ａ）も、大きくすること
ができ、同様にはんだ寿命を延ばすことに効果がある。
なお、第５または第６実施例における基板のパッド形状
は、第２または第３実施例のベースにおけるパッド形
状、あるいはそれらに準じるパッド形状を用いてもよい
ことはもちろんである。
第１実施例のＢＧＡを実装するための基板の部分平面図
である。本実施例において、パッド１９の各々は、それ
にはんだ付けされるＢＧＡのパッド形状（図１）と相似
形をなしている。このことにより、はんだボールの基板
との接触角（図２におけるθ１ａ）も、大きくすること
ができ、同様にはんだ寿命を延ばすことに効果がある。
なお、第５または第６実施例における基板のパッド形状
は、第２または第３実施例のベースにおけるパッド形
状、あるいはそれらに準じるパッド形状を用いてもよい
ことはもちろんである。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、以下のような効果が得
られる。
られる。
【００３０】（１）熱ひずみの発生する方向のはんだボ
ールのＢＧＡ、もしくは基板との接触角は従来に比べて
大きくなる。
ールのＢＧＡ、もしくは基板との接触角は従来に比べて
大きくなる。
【００３１】（２）変形中心が明確になるためかつ限定
できるため、パッドの形状および方向が最適化される。
したがって、従来に比べてはんだ寿命を延ばすことがで
きる。
できるため、パッドの形状および方向が最適化される。
したがって、従来に比べてはんだ寿命を延ばすことがで
きる。
【図１】本発明の第１実施例のＢＧＡのベースを下面か
ら見た平面図。
ら見た平面図。
【図２】本発明の第１実施例のＢＧＡのはんだボール形
状を示す三角図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、
（ｃ）は側面図。
状を示す三角図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、
（ｃ）は側面図。
【図３】本発明の第２実施例のＢＧＡに配置されたパッ
ドの一つの平面図。
ドの一つの平面図。
【図４】本発明の第３実施例のＢＧＡに配置されたパッ
ドの一つの平面図。
ドの一つの平面図。
【図５】本発明の第４実施例のＢＧＡのベースを下面か
ら見た平面図。
ら見た平面図。
【図６】本発明の第５実施例のＢＧＡ、およびそれを実
装した基板の、ＢＧＡ平面外形の中心を含む断面図。
装した基板の、ＢＧＡ平面外形の中心を含む断面図。
【図７】本発明の第６実施例を示し、第１実施例のＢＧ
Ａを実装するための基板の部分平面図。
Ａを実装するための基板の部分平面図。
【図８】本発明の参考例を示し、ＢＧＡとそれを実装す
る基板の部分断面側視図。
る基板の部分断面側視図。
【図９】図８の断面Ａ−Ａを示し、ベースを下面から見
た平面図。
た平面図。
【図１０】参考例におけるＢＧＡを基板に実装した後の
はんだボール形状を示す三角図で、（ａ）は上面図、
（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図。
はんだボール形状を示す三角図で、（ａ）は上面図、
（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図。
１、１ａ ＢＧＡ ２ 半導体素子 ３ ベース ４ ワイヤ ５ａ ベース上面電極 ５ｂ ベース下面電極 ６ レジスト ７ パッド ７ａ パッド外形 ７Ｄ１ 線分Ｂ−Ｂ上のパッド寸法 ７Ｄ２ ７Ｄ１に垂直な方向のパッド寸法 ８ はんだボール ９ レジスト １０ 電極 １１ パッド １２、１２ａ 変形中心 １３ パッドの中心 １４ パッド １４ａ パッド外形 １４Ｄ１ 線分Ｂ−Ｂ上のパッド寸法 １４Ｄ２ １４Ｄ１に垂直な方向のパッド寸法 １５、１６、１７ パッド １８ 熱硬化性樹脂 １９ パッド ２０、２０ａ 基板 ２１ レジン θ はんだボールのベースとの接触角 θａ はんだボールの基板との接触角 θ１ はんだボールのベースとの接触角 θ１ａ はんだボールの基板との接触角 θ２ はんだボールのベースとの接触角
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 矢口 昭弘 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所 機械研究所内 (72)発明者 米田 奈柄 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所 機械研究所内 (72)発明者 田中 直敬 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所 機械研究所内 (56)参考文献 特開 平７−249709（ＪＰ，Ａ) 実開 平７−36451（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 23/12 H01L 21/60 H05K 1/18 H05K 3/34
Claims (8)
- 【請求項１】 半導体素子を搭載するベースの下面に複
数のパッドが形成され、前記パッドと基板とをはんだに
より導通および固定するＢＧＡ型半導体装置であって、
前記パッドの形成面内における前記基板とのせん断方向
相対熱変形が生じない点もしくは部分と、前記パッドの
配置中心点とを通る線分上の前記パッド寸法が、前記パ
ッド形成面内でそれと直交する方向のパッド寸法よりも
大きく、かつ、前記線分方向のベースとはんだとの接触
角が、前記パッド形成面内で前記線分と直交する方向に
おける接触角よりも大なることを特徴とするＢＧＡ型半
導体装置。 - 【請求項２】 請求項１記載のＢＧＡ型半導体装置にお
いて、前記はんだを固定する前記基板のパッドは、前記
ベース下面のパッド形状と相似形もしくはそれに準ずる
ものであるＢＧＡ型半導体装置。 - 【請求項３】 請求項１または２記載のＢＧＡ型半導体
装置において、前記基板とのせん断方向相対熱変形の生
じない点もしくは部分は、前記ベースの外形中心である
ＧＡ型半導体装置。 - 【請求項４】 請求項１、２または３記載のＢＧＡ型半
導体装置において、前記ベースと前記基板との対向面の
ほぼ中心に、前記せん断方向相対熱変形の生じない拘束
手段を有するＢＧＡ型半導体装置。 - 【請求項５】 請求項４記載のＢＧＡ型半導体装置にお
いて、前記拘束手段は熱硬化性樹脂からなるＢＧＡ型半
導体装置。 - 【請求項６】 請求項４記載のＢＧＡ型半導体装置にお
いて、前記拘束手段は、前記はんだより硬い金属からな
るＢＧＡ型半導体装置。 - 【請求項７】 請求項４ないし６のうちいずれかに記載
のＢＧＡ型半導体装置をはんだ付けする基板は、前記Ｂ
ＧＡ型半導体装置のベース下面のパッドと相似形もしく
はそれに準じる形状および方向性を有するパッドを備え
ている基板。 - 【請求項８】 半導体素子と、はんだが付着するパッド
の集合体を備え、前記半導体素子を搭載し、封止機能お
よび前記半導体素子と前記パッドとの導通機能を有する
ベースと、前記半導体素子とベースの主要部分を封止お
よび固定するレジンとからなるＢＧＡ型半導体装置を、
前記はんだにより導通および固定するパッドを備える基
板に実装するＢＧＡ型半導体装置とそれを実装する基板
において、前記ベースと前記基板との対向面のほぼ中心
が熱硬化性樹脂により拘束され、前記拘束中心からの放
射線上における前記ベース下面のパッド寸法が、前記パ
ッド形成面内でそれと直交する方向のパッド寸法よりも
大きく、かつ、前記拘束中心方向における前記ベースと
前記はんだとの接触角が、前記直交方向における接触角
よりも大きい接触角であるとともに、前記基板のパッド
が、前記ベース下面のパッド形状と相似形もしくはそれ
に準ずる形状であることを特徴とするＢＧＡ型半導体装
置とそれを実装する基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11250194A JP3208470B2 (ja) | 1994-05-26 | 1994-05-26 | Ｂｇａ型半導体装置とそれを実装する基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11250194A JP3208470B2 (ja) | 1994-05-26 | 1994-05-26 | Ｂｇａ型半導体装置とそれを実装する基板 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001109937A Division JP2001298124A (ja) | 2001-04-09 | 2001-04-09 | Ｂｇａ型半導体装置とそれを実装する基板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07321247A JPH07321247A (ja) | 1995-12-08 |
| JP3208470B2 true JP3208470B2 (ja) | 2001-09-10 |
Family
ID=14588238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11250194A Expired - Fee Related JP3208470B2 (ja) | 1994-05-26 | 1994-05-26 | Ｂｇａ型半導体装置とそれを実装する基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3208470B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| KR100233869B1 (ko) * | 1996-12-27 | 1999-12-01 | 김규현 | 반도체 패키지용 인쇄 회로 기판의 솔더 볼 랜드구조 |
| JP3351355B2 (ja) | 1998-09-29 | 2002-11-25 | 株式会社デンソー | 電子部品の実装構造 |
| US6927491B1 (en) | 1998-12-04 | 2005-08-09 | Nec Corporation | Back electrode type electronic part and electronic assembly with the same mounted on printed circuit board |
| US6518675B2 (en) * | 2000-12-29 | 2003-02-11 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Wafer level package and method for manufacturing the same |
| JP2002334901A (ja) * | 2001-05-08 | 2002-11-22 | Nec Corp | 半導体装置 |
| DE10301934A1 (de) * | 2003-01-20 | 2004-07-29 | Epcos Ag | Elektrisches Bauelement mit verringerter Substratfläche |
| JP4405562B2 (ja) | 2008-03-18 | 2010-01-27 | 株式会社東芝 | プリント配線板および電子機器 |
| US8922006B2 (en) * | 2012-03-29 | 2014-12-30 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Elongated bumps in integrated circuit devices |
| JP6352644B2 (ja) * | 2014-02-12 | 2018-07-04 | 新光電気工業株式会社 | 配線基板及び半導体パッケージの製造方法 |
| JP6809876B2 (ja) * | 2016-02-22 | 2021-01-06 | 京セラ株式会社 | 配線基板、電子装置および配線基板の製造方法 |
| JP7078821B2 (ja) * | 2017-04-28 | 2022-06-01 | 東北マイクロテック株式会社 | 固体撮像装置 |
-
1994
- 1994-05-26 JP JP11250194A patent/JP3208470B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07321247A (ja) | 1995-12-08 |
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