JP3366798B2 - 基板へのlsiチップの実装構造体 - Google Patents

基板へのlsiチップの実装構造体

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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、FCA(Flip Chi
p Attach)の際、接続確認を可能にし、BGA(Ball G
rid Array)/QFP(Quad Flat Package)の対応を容
易にしたLSIチップ等の半導体装置並びに基板へのL
SIチップ等の半導体装置の実装構造体に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のLSIチップ等の半導体装置にお
いて、周辺配列電極については知られていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来のFCA(Flip C
hip Attach)接続では、LSIチップの素子面(電極
面)を基板に対向させてはんだ接合により接続して実装
する方式であるため、搭載後の目視検査が困難であると
いう課題を有していた。
【0004】本発明の目的は、上記従来技術の課題を解
決すべく、FCA(Flip Chip Attach)接続において、
搭載良否判定を容易にした基板へのLSIチップ等の半
導体装置の実装構造体を提供することにある。また本発
明の他の目的は、BGA(Ball Grid Array),QFP
(Quad Flat Package),TCP(Tape Carrier Packag
e),CSP(Chip Size Package)等の多様なパッケー
ジに対応させて、パッケージ種別の需要変動による仕掛
りをなくしてトータル的にコスト低減を可能にしたLS
Iチップ等の半導体装置並びに基板へのLSIチップ等
の半導体装置の実装構造体を提供することにある。また
本発明の他の目的は、マトリクス配列電極による基板と
のはんだ等の接合材による接合によるアライメント効果
により周辺配列電極の位置合わせ精度、固定を確実にし
た基板へのLSIチップ等の半導体装置の実装構造体を
提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、マトリクス配列電極(パッドまたはリー
ドを含む)と周辺配列電極(パッドまたはリードを含
む)との両方を有することを特徴とする半導体装置また
はLSIチップである。また本発明は、互いに規則的に
接続されたマトリクス配列電極(パッドまたはリードを
含む)と周辺配列電極(パッドまたはリードを含む)と
の両方を有することを特徴とする半導体装置またはLS
Iチップである。また本発明は、マトリクス配列電極と
周辺配列電極との両方を有する半導体装置またはLSI
チップのマトリクス配列電極と結合材で接続された基板
側マトリクス配列電極と上記半導体装置またはLSIチ
ップの周辺配列電極に接続された端子とを表面に有し、
該基板側マトリクス配列電極をスルホールによって裏側
まで接続して形成したことを特徴とする基板への半導体
装置またはLSIチップの実装構造体である。また本発
明は、互いに規則的に接続されたマトリクス配列電極と
周辺配列電極との両方を有する半導体装置またはLSI
チップのマトリクス配列電極と結合材で接続された基板
側マトリクス配列電極と上記半導体装置またはLSIチ
ップの周辺配列電極に接続された端子とを表面に有し、
該基板側マトリクス配列電極をスルホールによって裏側
まで接続して形成したことを特徴とする基板への半導体
装置またはLSIチップの実装構造体である。
【0006】ところで、新規開発されるLSIは、BG
A(Ball Grid Array),QFP(Quad Flat Packag
e),TCP(Tape Carrier Package),CSP(Chip
Size Package)等の多様なパッケージに対応させる必要
がある。ところが、BGA(Ball Grid Array),CS
P(Chip Size Package)に適する電極レイアウトはマ
トリクス配列であり、QFP(Quad Flat Package),
TCP(Tape Carrier Package)には周辺配列電極が適
する。従って、上記に説明したように本発明によれば、
品種の需要変動による着工数の変更をする必要がなくな
り、その結果パッケージ種別の需要変動による仕掛りを
なくしてトータル的にコスト低減が可能となる。また本
発明によれば、FCA(Flip Chip Attach)接続におい
て、搭載良否検査を容易にすることができる。即ち、基
板上にベアチップを複数個搭載するマルチチップモジュ
ールでは、ベアチップの不良、電気的な接続不良が
組立不良の原因であるが、従来の実装構造体では、と
との切り分けができず、良品のベアチップでも接続不
良とみなして廃棄せざるを得なかった。本発明によれ
ば、が明確に判別できるため、良品のベアチップにつ
いては再搭載することによって救済することができる。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を用いて説明する。図1は、本発明に係るLSIチップ
(半導体装置)の実施の形態を示す図で、(a)は平面
図、(b)は正面図である。1は本発明に係るLSIチ
ップ(半導体装置)である。このLSIチップ(半導体
装置)1は、マトリクス配列パッド(マトリクス配列電
極)2と周辺配列パッド(周辺配列電極)3との両方
(ダブルパッド)を有し、それらはLSIチップ内にお
いて電気的に接続されている。マトリクス配列パッド2
は、LSIチップ1の内側にマトリクス或いはグリッド
状に配列されるため、ピッチを粗くすることができる。
一方、周辺配列パッド3は周辺に一列に配列される関係
でピッチが狭くなる。そしてマトリクス配列パッド(マ
トリクス配列電極)2は、基板との間ではんだ接合等の
電気的接続ができるようにバンプが形成される。周辺配
列パッド(周辺配列電極)3はワイヤボンドやギャング
ボンドなどによる加熱や加圧プロセスによって金ワイヤ
やリードフレーム、TAB等との接続を形成するので、
素子形成領域に配置できないため、周辺配列となる。
【0008】図2は、本発明に係るダブルパッド2、3
を有するLSIチップ1を用いてQFP(Quad Flat Pa
ckage)を形成した場合を示す図で、(a)は平面図、
(b)は正面図である。即ち、LSIチップ1の周辺配
列パッド3とリードフレーム4との間において金ワイヤ
5のボンドにより接続され、樹脂封止6によりパッケー
ジに形成される。いずれにしても、周辺配列パッド3
は、ワイヤボンドやギャングボンドなどによる加熱や加
圧プロセスによって金ワイヤやリードフレーム、TAB
などとの接続が行われるので、素子形成領域には配置で
きず、周辺に配置されることになる。これにより素子へ
のダメージを防止することができる。現在ワイヤボンデ
ィングでも、70μm程度のピッチまで対応させること
ができる。このように、QFP(Quad Flat Package)
/DIP(Dual Inline Package)/TSOP(Thin Sm
all Outline Package)においては、LSIチップ1に
おいて周辺配列電極3が用いられる。
【0009】次に図3は、本発明に係るダブルパッド
(ダブル電極)2、3を有するLSIチップ1を用いて
BGA(Ball Grid Array)/CSP(Chip Size Packa
ge)を形成した場合を示す正面図である。1はダブルパ
ッド2、3を有するLSIチップである。7はインタポ
ーザ基板で、表面側にLSIチップ1のマトリクス配列
電極2上に形成されたはんだバンプ8により接合して実
装する。更にインタポーザ基板7は裏面側にはんだバン
プ9が形成される。そして樹脂封止10によってモール
ドされてパッケージとして出来上がる。このように、B
GA(Ball GridArray)/CSP(Chip Size Packag
e)を形成する場合には、マトリクス配列パッド2が用
いられる。
【0010】以上説明したように、本発明に係るダブル
パッド2、3を有するLSIチップ1を用いることによ
って、BGA(Ball Grid Array),QFP(Quad Flat
Package),TCP(Tape Carrier Package),CSP
(Chip Size Package)等の多様なパッケージに対応さ
せることが可能となり、パッケージ種別の需要変動によ
る仕掛りをなくして、トータル的にコスト低減をはかる
ことができる。
【0011】次にFCAの搭載検査について、図4およ
び図5を用いて説明する。図4は基板21にFCA(Fl
ip Chip Attach)接続で搭載するLSIチップ1の裏面
(部品面)を示す図である。LSIチップ1側のパッド
(電極)A,A”は同一機能でチップ上の配線で短絡接
続されている。図5には、LSIチップ1がFCA(Fl
ip Chip Attach)接続で搭載される基板21を示す図
で、(a)は基板21の表面を示し、(b)は基板21
の裏面を示す。基板21側のパッドBはスルホール22
であるB1と引き回し配線によって裏面の検査用パッド
23であるB2に接続されている。LSIチップ1側の
パッドA,A”は、基板21側のパッドB,B”にそれ
ぞれ対応し、電気的に接続される。24は基板21上に
おける周辺配列パッドB”から他部品への引き回しを示
す。
【0012】従って、LSIチップ1は基板21にはん
だ接合等によって電気的に接続される。その結果LSI
チップ1側のパッドA,A”が基板21側のパッドB,
B”と接続される。これにより、搭載検査は、基板21
の裏面の検査用パッド23であるB2と基板21の表面
における端子Cとの間において導通があることを確認す
れば可能となる。即ち、LSIチップ1に形成されたマ
トリクス配列パッド2と基板21上のパッドBおよびL
SIチップ1に形成された周辺配列パッド3と基板21
上のパッドB”との間のはんだ接合接続等の電気的接続
を検査することが可能となる。即ち、FCA(Flip Chi
p Attach)での接続検査が容易となる。
【0013】またマトリクス配列パッド2にははんだパ
ンプを設けられているので、基板21上のバンプとの間
においてFCA(Flip Chip Attach)接続してLSIチ
ップ1が搭載される際、はんだ接合によるセルフアライ
メント効果により、周辺配列パッド3の位置合わせ精度
を向上させて基板21上に固定することが可能となる。
【0014】
【発明の効果】本発明によれば、FCA(Flip Chip At
tach)での接続検査を高信頼度で容易に実現することが
できる効果を奏する。即ち、本発明によれば、基板上に
ベアチップを複数個搭載するマルチチップモジュールに
おいて、はんだ接合による接続不良を明確に判別できる
ため、良品のベアチップについては再搭載することによ
って救済することができる効果を奏する。
【0015】また本発明によれば、パッケージ種別の需
要変動による仕掛りをなくして、トータル的にコスト低
減を実現することができる効果を奏する。
【0016】また本発明によれば、LSIチップ上のマ
トリクス配列パッドと基板上のパッドとの間のはんだ接
合によるセルフアライメント効果によりLSIチップの
周辺配列パッドの基板に対する位置合わせ精度を向上さ
せて確実に固定することができる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るLSIチップ(半導体装置)の実
施の形態を示す図で、(a)は平面図、(b)は正面図
である。
【図2】本発明に係るダブルパッドを有するLSIチッ
プを用いてQFP(Quad FlatPackage )を形成した場
合を示す図で、(a)は平面図、(b)は正面図であ
る。
【図3】本発明に係るダブルパッドを有するLSIチッ
プを用いてBGA(Ball GridArray)/CSP(Chip S
ize Package)を形成した場合を示す正面図である。
【図4】本発明に係る基板にFCA(Flip Chip Attac
h)接続で搭載するLSIチップの裏面(部品面)を示
す図である。
【図5】本発明に係るLSIチップがFCA(Flip Chi
p Attach)接続で搭載される基板を示す図で、(a)は
基板の表面を示し、(b)は基板の裏面を示す図であ
る。
【符号の説明】
1…LSIチップ(半導体装置) 2…マトリクス配列パッド(マトリクス配列電極) 3…周辺配列パッド(周辺配列電極)、4…リードフレ
ーム、5…金ワイヤ 6…樹脂封止、7…インタポーザ基板、8…はんだバン
プ、9…はんだパンブ 10…樹脂封止、21…基板、22…スルホール、23
…検査用パッド 24…他部品への引き回し
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大関 良雄 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 浅田 豊樹 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 松本 邦夫 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 川口 郁夫 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭59−89438(JP,A) 特開 平4−215447(JP,A) 特開 平5−55278(JP,A) 特開 平5−63137(JP,A) 特開 平5−129366(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 23/12 H01L 21/60 H01L 25/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 マトリクス配列電極と周辺配列電極との両
    方を有するLSIチップのマトリクス配列電極と結合材
    で接続された基板側マトリクス配列電極と上記LSIチ
    ップの周辺配列電極に接続された端子とを表面に有し、
    該基板側マトリクス配列電極をスルホールによって裏側
    まで接続して形成したことを特徴とする基板へのLSI
    チップの実装構造体。
  2. 【請求項2】 互いに規則的に接続されたマトリクス配列
    電極と周辺配列電極との両方を有するLSIチップのマ
    トリクス配列電極と結合材で接続された基板側マトリク
    ス配列電極と上記LSIチップの周辺配列電極に接続さ
    れた端子とを表面に有し、該基板側マトリクス配列電極
    をスルホールによって裏側まで接続して形成したことを
    特徴とする基板へのLSIチップの実装構造体。
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