JP3497680B2 - 半導体パッケージを有する回路モジュールおよび回路モジュールを搭載した電子機器 - Google Patents
半導体パッケージを有する回路モジュールおよび回路モジュールを搭載した電子機器Info
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Description
パッケージを回路基板に実装してなる回路モジュールお
よびこの回路モジュールを搭載したポータブルコンピュ
ータのような電子機器に関する。
ールグリッドアレイ形(以下BGAと称する)の半導体
パッケージが知られている。この種の半導体パッケージ
には、パッケージ基材としてプリント基板を用いたプラ
スチックBGA、パッケージ基材にセラミックを用いた
セラミックBGAおよびパッケージ基材にフィルムを用
いたテープBGA等の種類があり、これらBGAは用途
に応じて使い分けられている。
クBGAは、プリント基板の表面にボンディングされた
半導体素子と、この半導体素子をモールドする合成樹脂
製のモールド材とを有し、これらモールド材とプリント
基板とによって平坦な箱状をなすパッケージ本体が構成
されている。
の半田バンプがマトリックス状に並べて配置されてい
る。半田バンプは、半導体パッケージの外部接続端子と
して機能するものであり、上記プリント基板の裏面に半
田付けされている。
基板に実装されている。回路基板は、半導体パッケージ
が実装される実装面を有している。この実装面には、多
数のパッドがマトリックス状に並べて配置されている。
パッドは、回路基板に形成された導体パターンに電気的
に接続されており、これらパッドに上記半導体パッケー
ジの半田バンプが半田付けされている。
形の半導体パッケージでは、半田バンプとパッドとの半
田付け部が、パッケージ本体と回路基板との間の微小な
隙間に位置されるために、周辺部だけが半田付けされた
QFP(quad flat package) のように、上記半田付け部
を直接外方に露出させることができない。
よって覆い隠されてしまい、半導体素子の検査を行なう
必要が生じた場合に、半田バンプとパッドとの半田付け
部にリード線やジャンパー線を接続することができなく
なる。
めには、半導体パッケージを回路基板から取り外さなく
てはならず、この作業に多大な手間と労力を要すること
になる。
更が生じた場合に、半導体パッケージを回路基板に半田
付けしたままの状態では、回路変更に対応できなくな
り、半導体パッケージの取り外しを余儀なくされるとい
った不具合がある。
半田付け部が見えなくとも、ジャンパー配線を容易に行
なうことができ、作業性を改善できる回路モジュールを
得ることにある。本発明の他の目的な、上記回路モジュ
ールを搭載した電子機器を得ることにある。
め、本発明の一つの形態に係る回路モジュールは、半導
体素子を有するパッケージ本体と、このパッケージ本体
の裏面に配置された多数の接続端子と、を含む面実装形
の半導体パッケージと、上記半導体パッケージが実装さ
れる実装面を有し、この実装面に上記接続端子に対応す
る多数のパッドが配置された回路基板と、上記半導体パ
ッケージと上記回路基板との間に介在され、これら半導
体パッケージの接続端子と回路基板のパッドとを電気的
に接続する中継基板と、を具備している。上記中継基板
は、上記接続端子および上記パッドに対応する多数のス
ルーホールと、これらスルーホールの内面を覆うととも
に、上記接続端子および上記パッドに夫々半田付けされ
た導電層と、を含み、この中継基板は、上記パッケージ
本体の外周縁部よりも外側に張り出す延長部を有すると
ともに、この延長部の上記回路基板とは反対側の表面
に、上記導電層に電気的に接続された多数の中継パッド
を配置したことを特徴としている。
中継基板を介して回路基板に実装すると、中継基板の導
電層を介して半導体パッケージの接続端子と回路基板の
パッドとが電気的に接続される。この状態では、中継基
板の延長部がパッケージ本体の外周縁部から外側に張り
出し、この延長部が回路基板の実装面上に露出される。
この延長部の表面には、半導体素子に接続された多数の
中継パッドが配置されているので、これら中継パッド
は、回路基板と半導体パッケージとの間に入り込むこと
なく、半導体パッケージの外方に直接露出されることに
なる。
った場合、あるいは回路基板側の回路構成に変更が生じ
た場合には、中継パッドにジャンパー線や他の回路部品
を接続することで対処でき、従来のように半導体パッケ
ージを回路基板から取り外すといった面倒な作業が不要
となる。
を、図1ないし図4にもとづいて説明する。図1は、電
子機器としてのポータブルコンピュータ1を示してい
る。このコンピュータ1は、偏平な箱状をなす筐体2
と、この筐体2に支持されたフラットなディスプレイユ
ニット3とを備えている。
取り外し可能に連結されたアッパカバー5とに分割され
ている。ベース4は、平坦な底壁4aを有している。ア
ッパカバー5は、底壁4aと向かい合う上壁5aを有し
ている。上壁5aの前部は、平坦なパームレスト6とな
っており、このパームレスト6の後方にキーボード7が
配置されている。
の後端部にヒンジ軸8を介して支持されている。そのた
め、ディスプレイユニット3は、パームレスト6やキー
ボード7を上方から覆う閉じ位置と、キーボード7の後
方において起立する開き位置とに亘って回動可能となっ
ている。
収容されている。回路モジュール10は、回路基板11
と、この回路基板11に実装されたBGA形の半導体パ
ッケージ12およびこの半導体パッケージ12に隣接し
て配置された他の回路部品13とを備えている。
に取り外し可能に支持されている。回路基板11は、例
えばガラスエポキシあるいはポリイミド等により形成さ
れ、この回路基板11の表面および裏面には、図4に示
すように、導体パターン14が形成されている。この回
路基板11の表面は、実装面15をなしている。実装面
15には、多数のパッド16がマトリックス状に並べて
配置されている。これらパッド16は、上記導体パター
ン14に電気的に接続されている。
は、図示しないソルダレジスト層によって覆われてお
り、このソルダレジスト層は、上記パッド16に対応し
た部分において除去されている。
12は、パッケージ本体17を有している。パッケージ
本体17は、偏平な四角形箱状をなしている。このパッ
ケージ本体17は、パッケージ基材としてのプリント基
板18と、このプリント基板18の表面21aに実装さ
れ、動作中に発熱する半導体素子19と、この半導体素
子19をプリント基板18にモールドする合成樹脂ある
いはセラミック製のモールド材20とを備えている。
18dを有する四角形状をなしている。このプリント基
板18の表面21aには、配線パターン22が形成され
ており、この配線パターン22に上記半導体素子19の
電極がワイヤーボンディングされている。
面21bは、モールド材20によって覆われておらず、
この裏面21bには、多数の接続パッド23がマトリッ
クス状に並べて配置されている。接続パッド23は、上
記配線パターン22を介して半導体素子19に電気的に
接続されている。
図示しないソルダレジスト層によって覆われており、こ
のソルダレジスト層は、上記接続パッド23に対応した
部分において除去されている。
夫々球形の半田バンプ25が接合されている。半田バン
プ25の外周面は、夫々半田層26によって覆われてお
り、この半田層26によって半田バンプ25と接続パッ
ド23とが互いに接合されている。
は、半導体パッケージ12の外部接続端子として機能す
るものであり、上記回路基板11のパッド16と対応す
るように、上記プリント基板18の裏面21bにマトリ
ックス状に並べて配置されている。
2と回路基板11との間には、中継基板30が介在され
ている。中継基板30は、半導体パッケージ12の半田
バンプ25と回路基板11のパッド16とを電気的に接
続するためのものである。
ケージ12のプリント基板18と向かい合う表面30a
と、回路基板11と向かい合う裏面30bとを有してい
る。この中継基板30は、ガラスエポキシあるいはポリ
イミド等により形成された絶縁層31と、この絶縁層3
1の内部に配置されたベタ状の伝熱層32とを有する多
層構造をなしている。伝熱層32は、例えば銅箔のよう
な熱伝導性に優れた金属材料にて構成されている。
0は、多数のスルーホール34を備えている。スルーホ
ール34は、絶縁層31を厚み方向に貫通しており、そ
の一端が中継基板30の表面30aに開口されていると
ともに、他端が中継基板30の裏面30bに開口されて
いる。そして、これらスルーホール34は、上記半田バ
ンプ25およびパッド16に対応する位置に配置されて
いる。
よって覆われている。導電層35としては、半田コーテ
ィングあるいは銅メッキが用いられている。この導電層
35は、中継基板30の表面30aに露出された第1の
ランド部36aと、中継基板30の裏面30bに露出さ
れた第2のランド部36bとを備えている。第1のラン
ド部36aは、上記半田層26を介して上記半田バンプ
25に電気的に接続されている。第2のランド部36b
は、上記パッド16に半田付けされている。
ンプ25は、中継基板30の導電層35を介して回路基
板11のパッド16に接合されており、これら半田バン
プ25と第2のランド部36bとの半田付け部は、プリ
ント基板18と中継基板30との間の微小な隙間Sに位
置されている。
ル34に対応する位置に、このスルーホール34を避け
る多数の逃げ孔37を有している。逃げ孔37は、スル
ーホール34よりも大きな径を有し、これら逃げ孔37
との間に上記絶縁層31が入り込んでいる。このため、
スルーホール34の内面の導電層35と伝熱層32と
は、互いに絶縁されている。
のスルーホール34の導電層35は、伝熱層32に接続
されており、この伝熱層32が半導体パッケージ12の
グランド層としての機能を兼ねている。
上記半導体パッケージ12よりも大きな平面形状を有し
ている。この中継基板30の外周部には、半導体パッケ
ージ12のプリント基板18よりも外側に張り出す延長
部40が形成されている。
8a〜18dに沿う長方形状の四つの拡張エリア41a
〜41dを有し、これら拡張エリア41a〜41dは、
回路基板11と半導体パッケージ12との間に入り込む
ことなく、この回路基板11上に露出されている。そし
て、中継基板30の内部の伝熱層32は、上記延長部4
0に対応する部分にも連続して配置されている。
いて、コンピュータ1の動作に伴って半導体パッケージ
12の半導体素子19が発熱すると、この半導体素子1
9の熱は、プリント基板18や接続パッド23を介して
半田バンプ25に伝えられる。半田バンプ25は、中継
基板30の導電層35を介して回路基板11のパッド1
6に接合されているので、上記半田バンプ25に伝えら
れた熱は、導電層25やスルーホール34を介して中継
基板30の絶縁層31に逃がされ、ここから伝熱層32
に拡散される。
30に積極的に逃がすことができ、半導体パッケージ1
2の放熱性を高めることができる。特に、本実施形態の
中継基板30は、半導体パッケージ12よりも大きな平
面形状を有しているので、半導体パッケージ12からの
熱をより広い範囲に亘って拡散させることができる。
体パッケージ12の外周縁部よりも外側に張り出す延長
部40が形成され、この延長部40に対応する部分にも
伝熱層32が連続して配置されているので、中継基板3
0に逃がされた熱は、延長部40への拡散による自然空
冷により筐体2の内部に放熱される。
ジ12との間に熱が籠り難くなり、この点でも半導体パ
ッケージ12の放熱性の向上に寄与する。さらに、スル
ーホール34は、全ての半田バンプ25に対応した位置
に配置されているので、半導体パッケージ12の熱は、
全ての半田バンプ25からスルーホール34を経由して
絶縁層31に逃がされる。このため、半導体パッケージ
12と中継基板30との間に数多くの熱伝達経路を形成
することができ、半導体パッケージ12の熱を効率良く
中継基板30に逃がすことができる。
ジ12の熱は、回路基板11に伝わる以前に中継基板3
0を介して放熱される。そのため、回路基板11やこの
回路基板11に実装されている他の回路部品13に対す
る熱影響を少なく抑えることができる。
特定されるものではなく、図5ないし図7に本発明の第
2の実施の形態を示す。この第2の実施の形態は、主に
中継基板30の構成が上記第1の実施の形態と相違して
おり、それ以外の構成は第1の実施の形態と同様であ
る。そのため、第2の実施の形態において、第1の実施
の形態と同一の構成部分には、同一の参照符号を付して
その説明を省略する。
拡張エリア41a〜41dは、パッド設置面51を有し
ている。パッド設置面51は、中継基板30の表面30
aに連なっており、このパッド設置面51には、多数の
中継パッド52が配置されている。中継パッド52は、
半導体パッケージ12を取り囲むように二列に並べて配
置されており、これら中継パッド52の数は、上記半導
体パッケージ12の半田バンプ25の数と一致してい
る。
パターン53が形成されている。配線パターン53の一
端は、上記中継パッド52に個々に接続されている。配
線パターン53の他端は、中継基板30の表面30aに
導かれるとともに、上記導電層35の第1のランド部3
6aに接続されている。そのため、中継パッド52は、
配線パターン53を介して半導体パッケージ12の半田
バンプ25に個々に接続されている。
田バンプ25と中継パッド52との双方に接続されてい
る。回路基板11の表面には、上記半導体パッケージ1
2にジャンパー接続される回路部品54が実装されてい
る。回路部品54は、半導体パッケージ12の実装部分
の近傍に位置されており、この回路部品54は、リード
線55を介して所望の中継パッド52に接続されてい
る。
多数の中継パッド52は、半導体パッケージ12の外周
囲において、この半導体パッケージ12を取り囲むよう
に配置されている。そのため、図5や図6に二点鎖線で
示すように、所望の中継パッド52にジャンパー線56
を接続すれば、半導体パッケージ12を回路基板11に
実装したままの状態においても、半導体素子19の検査
に必要なジャンパー配線を行なえるようになっている。
れば、半導体パッケージ12と回路基板11とを接続す
る中継基板30は、半導体パッケージ12の外周部より
も外側に張り出す延長部40を有し、この延長部40の
表面のパッド設置面51に、半導体素子19の電極に接
続された多数の中継パッド52が配置されている。
体パッケージ12と中継基板30との間に入り込むこと
なく、この半導体パッケージ12の外方に露出されてお
り、回路基板11側の回路変更に伴って半導体パッケー
ジ12に回路部品54を接続する必要が生じた場合は、
この回路部品54を所望の中継パッド52にリード線5
5を介して接続することで対処できる。しかも、半導体
素子19の検査が必要となった場合には、所望の中継パ
ッド52の間をジャンパー線56で接続することにより
対処することができる。
ジ12を回路基板11から取り外すといった面倒な作業
が不要となり、回路変更に伴う半導体パッケージ12へ
の回路部品54の接続および半導体素子19の検査を容
易に行なうことができる。
9の各電極は、半田バンプ25および中継パッド52に
個々に接続され、これら半田バンプ25の数と中継パッ
ド52の数とが互いに一致しているので、半導体パッケ
ージ12の特定の半田バンプ25だけではなくて、全て
の半田バンプ25にリード線55やジャンパー線56を
接続することができる。
パッケージの接続端子としてボール状の半田バンプを用
いたが、本発明はこれに限らず、ピン(柱)状の半田バ
ンプを用いても良い。
ッケージの検査が必要となった場合、あるいは回路基板
側の回路構成に変更が生じた場合には、中継パッドにジ
ャンパー線を接続することで対処できる。したがって、
従来のように半導体パッケージを回路基板から取り外す
といった面倒な作業が不要となり、ジャンパー配線や回
路変更を容易に行なうことができる。
コンピュータの断面図。
半田付け部を拡大して示す断面図。
ールの断面図。
半田付け部を拡大して示す断面図。
15…実装面、16…パッド、17…パッケージ本体、
18…プリント基板、19…半導体素子、25…接続端
子(半田バンプ)、30…中継基板、35…導電層、4
0…延長部、52…中継パッド。
Claims (5)
- 【請求項1】 半導体素子を有するパッケージ本体と、
このパッケージ本体の裏面に配置された多数の接続端子
と、を含む面実装形の半導体パッケージと、 上記半導体パッケージが実装される実装面を有し、この
実装面に上記接続端子に対応する多数のパッドが配置さ
れた回路基板と、 上記半導体パッケージと上記回路基板との間に介在さ
れ、これら半導体パッケージの接続端子と回路基板のパ
ッドとを電気的に接続する中継基板と、を具備し、 上記中継基板は、上記接続端子および上記パッドに対応
する多数のスルーホールと、これらスルーホールの内面
を覆うとともに、上記接続端子および上記パッドに夫々
半田付けされた導電層と、を含み、この中継基板は、上
記パッケージ本体の外周縁部よりも外側に張り出す延長
部を有するとともに、この延長部の上記回路基板とは反
対側の表面に、上記導電層に電気的に接続された多数の
中継パッドを配置したことを特徴とする回路モジュー
ル。 - 【請求項2】 請求項1の記載において、上記中継基板
は、上記スルーホールが形成された絶縁層を有し、この
絶縁層の内部に少なくとも一つの伝熱層が積層されてい
ることを特徴とする回路モジュール。 - 【請求項3】 請求項1又は請求項2の記載において、
上記中継パッドの数は、上記接続端子の数と一致してお
り、個々の中継パッドが個々の接続端子に電気的に接続
されていることを特徴とする回路モジュール。 - 【請求項4】 筐体と、上記筐体の内部に収容され、多
数のパッドが配置された実装面を有する回路基板と、 上記実装面と向かい合う裏面を有するとともに、この裏
面に上記パッドに対応する多数の接続端子が配置された
半導体パッケージと、 上記半導体パッケージと上記回路基板との間に介在さ
れ、これら半導体パッケージの接続端子と回路基板のパ
ッドとを電気的に接続する中継基板と、を具備し、 上記中継基板は、上記接続端子および上記パッドに対応
する多数のスルーホールと、これらスルーホールの内面
を覆うとともに、上記接続端子および上記パッドに夫々
半田付けされた導電層と、を含み、この中継基板の外周
部に上記パッケージ本体の外周縁部よりも外側に張り出
す延長部を形成するとともに、この延長部の上記回路基
板とは反対側の表面に、上記導電層に電気的に接続され
た多数の中継パッドを配置したことを特徴とする電子機
器。 - 【請求項5】 請求項4の記載において、上記中継基板
は、上記スルーホールが形成された絶縁層を有し、この
絶縁層の内部に少なくとも一つの伝熱層が積層されてい
ることを特徴とする電子機器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31942196A JP3497680B2 (ja) | 1996-11-29 | 1996-11-29 | 半導体パッケージを有する回路モジュールおよび回路モジュールを搭載した電子機器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP31942196A JP3497680B2 (ja) | 1996-11-29 | 1996-11-29 | 半導体パッケージを有する回路モジュールおよび回路モジュールを搭載した電子機器 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH10163367A JPH10163367A (ja) | 1998-06-19 |
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JP2006156630A (ja) * | 2004-11-29 | 2006-06-15 | Toppan Printing Co Ltd | 多層回路配線板用支持基板及びそれを用いた多層回路配線板 |
-
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- 1996-11-29 JP JP31942196A patent/JP3497680B2/ja not_active Expired - Fee Related
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