JP3757212B2 - 半導体装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、チップサイズパッケージの半導体装置に関し、半導体装置の回路基板への搭載を高精度に行えるようにするための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、外形寸法を半導体チップと同等の大きさにまで小さくすることが可能なチップサイズパッケージによる半導体装置が増えている。このチップサイズパッケージによる半導体装置の従来の一例としては、特許文献１に示されるようなものが存在した。
図７は特許文献１に示された半導体装置の概略の構造を示している。なお、図７中の（ａ）は半導体装置の側面形状を示し、（ｂ）は上面形状を示している。
【０００３】
図７において、１は表面と裏面の両方に電極パッドが形成された半導体チップであり、２は半導体チップ１の表面側（図（ａ）の下側）の電極パッド上に設けられた第１の外部接続端子である。なお、この第１の外部接続端子２はマトリクス状に配置されたボールグリットよりなっている。３は半導体チップ１の裏面側（図（ｂ）の上側）の電極パッドと接続されるように半導体チップ１の裏面に張り合わされたプレートであり、４はプレート３と一体に形成され、プレート３の端から半導体チップ１の表面側に向かって延びるように形成された第２の外部接続用端子である。
【０００４】
図７に示すような構造を持つ半導体装置は、基本的にフリップチップボンディングにて回路基板上に搭載される。
半導体装置を回路基板へ搭載する時、半導体チップ１の表面側に設けられた電極パッドは第１の外部接続用端子２を介して回路基板のパターンと電気的に接続され、一方、裏面側に設けられた電極パッドは第２の外部接続用端子４とプレート３を介して回路基板のパターンと電気的に接続される。
このような外形・接続構造とすることで、図７の半導体装置は、パッケージのチップサイズ化と共に電気抵抗の低減が可能になっていた。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−２７７５４２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
当然の事ながら半導体装置を回路基板へ搭載する時、外部接続用端子２、４と回路基板上に設けられた接続パッドの位置合わせが必要になる。ところが図５のような構造を持つ半導体装置では、プレート３が半導体チップ１よりも僅かに大きく、半導体装置を上側から見ると、半導体チップ１がプレート３の影に隠れてしまう。このため、半導体装置の外部接続用端子２、４と回路基板の接続パッドとの位置合わせは、プレート３の位置を合わせることで間接的に行わなければならない。
【０００７】
しかし、このようなプレート３の位置による間接的な位置合わせでは、
（１）外部接続用端子２、４の形成位置の誤差、
（２）半導体チップ１のプレート３への張り付け位置の誤差、
（３）半導体装置の回路基板上への搭載位置の誤差、
の３つの誤差が累積し、外部接続用端子２、４と回路基板の接続パッドとの位置がズレてしまう恐れが有った。
そこで本発明は、外部接続用端子と回路基板の接続パッドとの位置合わせを高精度で行うことの出来る半導体装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決した本発明による半導体装置は、表面と裏面にそれぞれ電極を有し、表面側電極には回路基板と接続するための第１の外部接続用端子が設けられた半導体チップと、半導体チップの裏面側電極と接続されるように該半導体チップの裏面に張り合わされたプレートと、プレートの端から該半導体チップの表面側に向かって延び、該第１の外部接続用端子とほぼ同じ高さでプレートと回路基板とを接続するよう設けられた第２の外部接続用端子とを具備し、半導体チップの少なくとも一対の角部分がプレートからはみ出すように露出していることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
半導体チップの表面に設けられた電極パッド上に、ボールグリッドによる第１の外部接続用端子を形成する。半導体チップの裏面には、当該裏面に設けられた電極パッドと電気的に接続するように、第２の外部接続用端子が一体に形成されたプレートを張り合わせる。
ここでプレートは、半導体チップの少なくとも一対の角部分がプレートからはみ出すように露出する形状とする。その第１の具体例としては、プレートを半導体チップよりも平面的に小さい形状とする。そして第２の具体例としては、プレートを、その少なくとも一対の角部分が切除され、その切除部分からはみ出すように半導体チップの一対の角部分が露出する形状とする。
【００１０】
【実施例】
外部接続用端子と回路基板の接続パッドとの位置合わせを高精度で行うことの出来る本発明による半導体装置の第１の実施例を図１、図２に示した。なお、図１中の（ａ）は半導体装置の側面形状、（ｂ）は上面形状を示し、図２はその斜視図である。
本発明による半導体装置の構造上の特徴は、半導体装置を上側から見た時、半導体チップ１の裏面の一部、特に半導体チップの位置や姿勢の確認が容易な角部分がプレートからはみ出すように露出している所である。具体的に図１、図２の半導体装置では、プレート３１を半導体チップ１よりも小さいものとし、これにより半導体チップ１の四辺、四隅の部分をプレート３１からはみ出すように露出させている。
【００１１】
このプレート３１の一辺のほぼ中央には、プレート３１と一体に形成され、プレート３１の端から半導体チップ１の表面側に向かって延び、第１の外部接続用端２子とほぼ同じ高さでプレート３と回路基板とを接続するための第２の外部接続用端子４１が設けられている。
なお、半導体チップ１と第１の外部接続用端子２の構造等については従来の半導体装置と同一である。
【００１２】
このような構造の半導体装置では、回路基板への搭載作業の時、半導体チップ１の位置や姿勢をその四辺、四隅の位置から確認することができる。例えば、半導体チップ１の露出した四隅（＝四つの角部分）のうち、その一対の角部分を利用して外部接続用端子２、４１と回路基板の接続パッドとの位置合わせを行えば、先に指摘した３つの誤差の２番目、「半導体チップのプレートへの張り付け位置の誤差」を排除できる。これにより、外部接続用端子２、４１と回路基板の接続パッドとの位置合わせを高精度で行うことが可能となる。
【００１３】
回路基板への搭載時、半導体チップ１の露出した四隅のうち、その一対の角部分のみを利用して外部接続用端子２、４１と回路基板の接続パッドとの位置合わせを行うのであれば、半導体装置を図３、図４に示す構造としても良い。
図３、図４に示す本発明による半導体装置の第２の実施例は、パッケージとしての機能を維持するため、基本的にはプレート３２を半導体チップ１とほぼ同じ大きさにしてある。ただし、このプレート３２の一対の角部分は、半導体チップ１をプレート３と張り合わせた時に、位置ズレ（誤差）などによって半導体チップ１の角部分がプレート３２の影に隠れないように切除されている。つまり、半導体装置を上側から見た時、切除部分５１ａ、５１ｂから半導体チップ１の一対の角部分が確実に露出するようにプレート３２を形成してある。
【００１４】
図５、図６には本発明による半導体装置の第３、第４の実施例を示した。
図５に示す半導体装置は、図１に示す半導体装置では１つだけ設けられていた第２の外部接続用端子４１を単純に２つに増やしたものである。すなわち、プレート３３の対向する辺のほぼ中央に、それぞれプレート３３の端から半導体チップ１の表面側に向かって延び、第１の外部接続用端２とほぼ同じ高さでプレート３３と回路基板とを接続するための第２の外部接続用端子４２ａと４２ｂが設けられている。
【００１５】
一方、図６に示す半導体装置は、プレート３４の四辺全てのほぼ中央に、それぞれ第２の外部接続用端子４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄを設けている。
この図６に示す半導体装置は、第２の外部接続用端子４３の数を増やすことで、他の実施例よりも電気抵抗の低減と放熱効果の向上を図るものとなっている。
なお、図６の半導体装置を上から見た時、半導体チップ１の四辺の大部分は第２の外部接続用端子４３ａ〜４３ｄの影に隠れてしまっている。しかし、半導体チップ１の四つの角部分はプレート３４及び第２の外部接続用端子４３ａ〜４３ｄからはみ出すように露出しており、その一対の角部分を利用して外部接続用端子２、４３と回路基板の接続パッドとの位置合わせを行うことができる。
【００１６】
【発明の効果】
以上に説明したように本発明による半導体装置は、半導体チップの裏面に張り合わされるプレートを、半導体チップの少なくとも一対の角部分がプレートからはみ出すように露出する形状、具体的には、半導体チップよりも平面的に小さい形状、あるいは少なくとも一対の角部分を切除した形状とする。
このような構成とした本発明では、半導体装置の上側からでも半導体チップの位置や姿勢を、露出した半導体チップの四辺、四隅、あるいは一対の角部分を利用して確認することができる。半導体チップの位置や姿勢を確認しながら搭載作業を行えば、位置ズレの原因の一つである「半導体チップのプレートへの張り付け位置の誤差」を排除でき、これにより、半導体装置の外部接続用端子と回路基板の接続パッドとの位置合わせを高精度で行うことが可能となる。
【００１７】
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施例による半導体装置の側面図（ａ）および上面図（ｂ）。
【図２】 本発明の第１の実施例による半導体装置の斜視図。
【図３】 本発明の第２の実施例による半導体装置の側面図（ａ）および上面図（ｂ）。
【図４】 本発明の第２の実施例による半導体装置の斜視図。
【図５】 本発明の第３の実施例による半導体装置の側面図（ａ）および上面図（ｂ）。
【図６】 本発明の第４の実施例による半導体装置の側面図（ａ）および上面図（ｂ）。
【図７】 従来のチップサイズパッケージによる半導体装置の構造の一例を説明するための側面図（ａ）および上面図（ｂ）。
【符号の説明】
１：半導体チップ ２：第１の外部接続用端子（ボールグリッド） ３、３１、３２、３３、３４：プレート ４、４１、４２ａ、４２ｂ、４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄ：第２の外部接続用端子 ５ａ、５ｂ：切除部分

Claims (5)

1. 表面と裏面にそれぞれ電極を有し、表面側電極には回路基板と接続するための第１の外部接続用端子が設けられた半導体チップと、
   該半導体チップの裏面側電極と接続されるように該半導体チップの裏面に張り合わされたプレートと、
   該プレートの端から該半導体チップの表面側に向かって延び、該第１の外部接続用端子とほぼ同じ高さで該プレートと該回路基板とを接続するよう設けられた第２の外部接続用端子と、
   を具備し、
   該半導体チップの少なくとも一対の角部分が該プレートからはみ出すように露出していることを特徴とする半導体装置。
2. 前記プレートの少なくとも一対の角部分が切除されており、該切除部分からはみ出すように前記半導体チップの角部分が露出していることを特徴とする、請求項１に記載した半導体装置。
3. 前記第１の外部接続用端子がボールグリッドアレーで形成され、該第１の外部接続用端子と前記第２の外部接続用端子を回路基板に対向接着することにより該回路基板上に搭載されることを特徴とする、請求項１あるいは請求項２に記載した半導体装置。
4. 前記プレートと前記第２の外部接続用端子が一体に形成されている事を特徴とする、請求項１から請求項３のいずれかに記載した半導体装置。
5. 前記第２の外部接続用端子が格子状になっていることを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれかに記載した半導体装置。

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