JP4179234B2 - 半導体装置 - Google Patents

Description

本発明は、半導体素子が搭載され、接続端子を有する半導体パッケージを、接続端子に対応するパッドを有する基板に、所定のリフロー条件にて実装してなる半導体装置に関するものである。

従来、例えば特許文献１に開示されるように、半導体素子が搭載され、接続端子を有する半導体パッケージを、接続端子に対応するパッドを有する基板に、所定のリフロー条件にて実装してなる半導体装置の、半導体パッケージと母基板との接続状態を検査する実装検査方法が知られている。

この実装検査方法（実装検査システム）においては、接続端子（半田パッド）が接続される少なくとも２つのパッド（接続パッド）から配線パターン（パターン配線）を延ばして、実装後の半導体パッケージ（電子部品）によって覆われない基板上の位置にテスト用パッド（テストランド）を形成する。そして、半導体パッケージの配線パターン（内部パターン配線）と基板の配線パターンとを用いて、一方のテスト用パッドから半導体パッケージの配線パターンと基板の配線パターンとを通じて他方のテスト用パッドに達する電気経路を形成する。

従って、所定のリフロー条件にて実装後、テスト用パッド間の電気的接続状態を検査することによって、半導体パッケージと基板との接続状態を検査することができる。
特開平１１−８７００３号公報

ところで、実装時において、リフロー条件（例えば温度）には多少なりともばらつきが生じる。しかしながら、上記構成においては、テスト用パッド間の電気経路を構成する接続端子、すなわちテスト用端子として、半導体パッケージと基板とを電気的に接続する接続端子と同一構成の端子を用いている。従って、例えば接続端子及び／又はテスト用端子のばらつき（例えばボール径（すなわち体積））によって、検査結果が半導体パッケージの接続端子と基板のパッドとの接続状態を的確に反映しない恐れがある。

本発明は上記問題点に鑑み、半導体パッケージと基板との接続状態をより的確に検査することができる半導体装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成する請求項１〜８に記載の発明は、半導体素子が搭載され、接続端子を有する半導体パッケージを、前記接続端子に対応するパッドを有する基板に、所定のリフロー条件にて実装してなる半導体装置に関するものである。

請求項１に記載の発明では、半導体パッケージが、その接続端子形成面に、接続端子に隣接して形成された複数のダミー端子を有し、基板が、ダミー端子に対応する複数のダミー用パッドと、半導体パッケージが実装されない領域に複数のテスト用パッドを有し、複数のダミー端子が電気的に一直線状に連結され、直線状に連結された両端のダミー端子に対応するダミー用パッドと、テスト用パッドとがそれぞれ電気的に接続されている。そして、接続端子が溶融されて対応するパッドと接合される場合、ダミー端子の体積が接続端子の体積よりも大きくされ、パッドが溶融されて対応する接続端子と接合される場合、ダミー用パッドの体積がパッドの体積よりも大きくされていることを特徴とする。

本発明によると、接続端子が溶融されて対応するパッドと接合される場合には、ダミー端子の体積が接続端子の体積よりも大きくされ、パッドが溶融されて対応する接続端子と接合される場合には、ダミー用パッドの体積がパッドの体積よりも大きくされている。すなわち、接続端子が溶融される場合にはダミー端子が接続端子よりも溶融し難く、パッドが溶融される場合にはダミー用パッドがパッドよりも溶融し難くされ、これにより、ダミー端子とダミー用パッドとの接合状態は接続端子とパッドとの接合状態よりも劣るものとなっている。このように、予め接続端子とダミー端子、及び／又は、パッドとダミー用パッドに差を持たせているので、テスト用パッド間の抵抗値を測定し、所定の基準値と比較することで、半導体パッケージと基板との接続状態を従来よりも的確に検査することができる。そして、ダミー端子とダミー用パッドの接合状態が良好であれば、接続端子とパッドとの接合状態も良好であると判定することができる。

また、接続端子とダミー端子、及び／又は、パッドとダミー用パッドに差を持たせているので、従来のように接続端子と同一構成の端子をダミー端子として用いる場合よりも、ダミー端子の数を少なくすることができる。従って、検査時間を短縮することができる。またダミー端子間を電気的に連結する配線パターンの配線長を短くすることができる。従って、製造コストを低減することができる。また、ダミー端子の数を少なくすることができるので、基板に対する半導体パッケージの実装面積を小さくすることも可能である。

なお、請求項２に記載のように、接続端子が溶融されて対応するパッドと接合される場合には、ダミー端子を構成する材料の融点が接続端子を構成する材料の融点よりも高くされ、パッドが溶融されて対応する接続端子と接合される場合には、ダミー用パッドを構成する材料の融点がパッドを構成する材料の融点よりも高くされた構成としても良い。

次に、請求項３に記載の発明では、半導体パッケージが、その接続端子形成面に、接続端子に隣接して形成された複数のダミー端子を有し、基板が、ダミー端子に対応する複数のダミー用パッドと、半導体パッケージが実装されない領域に複数のテスト用パッドを有し、複数のダミー端子が電気的に一直線状に連結され、直線状に連結された両端のダミー端子に対応するダミー用パッドと、テスト用パッドとがそれぞれ電気的に接続されている。そして、接続端子が溶融されて対応するパッドと接合される場合、ダミー端子を構成する材料の融点が接続端子を構成する材料の融点よりも低くされ、パッドが溶融されて対応する接続端子と接合される場合、ダミー用パッドを構成する材料の融点がパッドを構成する材料の融点よりも低くされていることを特徴とする。

本発明によると、接続端子が溶融されて対応するパッドと接合される場合には、ダミー端子を構成する材料の融点が接続端子を構成する材料の融点よりも低くされ、パッドが溶融されて対応する接続端子と接合される場合には、ダミー用パッドを構成する材料の融点がパッドを構成する材料の融点よりも低くされている。すなわち、接続端子が溶融される場合にはダミー端子が接続端子よりも溶融しやすく、パッドが溶融される場合にはダミー用パッドがパッドよりも溶融しやすくなっている。そして、これにより、リフロー実装時に、溶融過多によって隣接する端子間（ダミー端子間或いはダミー端子と接続端子間）、及び／又は、隣接するパッド間（ダミー用パッド間或いはダミー用パッドとパッド間）で短絡しやすく（ブリッジを生じやすく）なっている。このように、予め接続端子とダミー端子、及び／又は、パッドとダミー用パッドに差を持たせているので、テスト用パッド間の抵抗値を測定し、所定の基準値と比較することで、半導体パッケージと基板との接続状態を従来よりも的確に検査することができる。そして、ダミー端子とダミー用パッドの接合状態が良好（短絡していない）であれば、接続端子とパッドとの接合状態も良好であると判定することができる。また、請求項１に記載の発明同様、検査時間の短縮、製造コストの低減、実装面積の縮小を図ることができる。

なお、請求項４に記載のように、接続端子が溶融されて対応するパッドと接合される場合には、ダミー端子の体積が接続端子の体積よりも小さくされ、パッドが溶融されて対応する接続端子と接合される場合には、ダミー用パッドの体積がパッドの体積よりも小さくされた構成としても良い。

次に、請求項５に記載の発明では、半導体パッケージが、その接続端子形成面に、接続端子に隣接して形成された複数のダミー端子を有し、基板が、ダミー端子に対応する複数のダミー用パッドと、半導体パッケージが実装されない領域に複数のテスト用パッドを有し、複数のダミー端子が電気的に一直線状に連結され、直線状に連結された両端のダミー端子に対応するダミー用パッドと、テスト用パッドとがそれぞれ電気的に接続されている。そして、接続端子が溶融されて対応するパッドと接合される場合、直線状に連結された両端のダミー端子として、接続端子が溶融するよりも大きな熱量を必要とする第１のダミー端子と、接続端子が溶融するよりも小さな熱量を必要とする第２のダミー端子とを有し、パッドが溶融されて対応する接続端子と接合される場合、両端のダミー端子に対応するダミー用パッドとして、パッドが溶融するよりも大きな熱量を必要とする第１のダミー用パッドと、パッドが溶融するよりも小さな熱量を必要とする第２のダミー用パッドとを有することを特徴とする。

この場合、請求項１に記載の発明の作用効果と請求項３に記載の発明の作用効果を、同時に実現することができるので、ダミー端子とダミー用パッドとの接続状態が短絡しておらず、接合状態も良好であれば、接続端子とパッド、すなわち、半導体パッケージと基板との接続状態が短絡しておらず、接合状態も良好であると判定することができる。

より具体的には、請求項６に記載のように、接続端子が溶融されて対応するパッドと接合される場合には、第１のダミー端子の体積が接続端子の体積よりも大きく、第２のダミー端子の体積が接続端子の体積よりも小さくされ、パッドが溶融されて対応する接続端子と接合される場合には、第１のダミー用パッドの体積がパッドの体積よりも大きく、第２のダミー用パッドの体積がパッドの体積よりも小さくされた構成としても良い。また、請求項７に記載のように、接続端子が溶融されて対応するパッドと接合される場合には、第１のダミー端子を構成する材料の融点が接続端子を構成する材料の融点よりも高く、第２のダミー端子を構成する材料の融点が接続端子を構成する材料の融点よりも低くされ、パッドが溶融されて対応する接続端子と接合される場合には、第１のダミー用パッドを構成する材料の融点がパッドを構成する材料の融点よりも高く、第２のダミー用パッドを構成する材料の融点がパッドを構成する材料の融点よりも低くされた構成としても良い。

尚、請求項８に記載のように、ダミー端子の半導体パッケージの接続端子形成面から端子頂点までの高さが接続端子と略同一であり、ダミー用パッドの基板のパッド形成面からパッド頂点までの高さがパッドと略同一であると、リフロー実装時において、接続状態に与える高さの影響を除外することができるので好ましい。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。尚、以下の実施形態においては、ダミー端子が接続端子に対して異なる熱量で溶融するように構成されている例を示す。
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態における半導体装置のうち、半導体パッケージ部分の概略構成を示す図であり、（ａ）は実装面側から見た平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面における断面図である。図２は、本実施形態における半導体装置のうち、母基板部分の概略構成を示す図であり、（ａ）は半導体パッケージ１００の搭載面側から見た平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面における概略断面図である。尚、図１及び図２において、便宜上、半導体パッケージと母基板を分離して図示している。

図１に示すように、半導体パッケージ１００は、半導体チップ１１０を回路基板１２０上に実装してなるものである。尚、本実施形態における半導体パッケージ１００は、ＢＧＡ（Ball Grid Array）タイプである。

回路基板１２０は、例えば樹脂に配線部を形成してなるものであり、半導体チップ１１０搭載面の裏面（母基板との実装面１２１）に、接続端子としての複数の半田ボール１２２を有している。半田ボール１２２は、回路基板１２０に形成された図示されない配線部によって半導体チップ１１０と電気的に接続されており、この半田ボール１２２がリフロー時に溶融して母基板上のパッドと接合することで、半導体パッケージ１００（半導体チップ１１０）と母基板とが電気的に接続される。

本実施形態において、半田ボール１２２は、実装面１２１の中央領域（図１（ａ）中の一点鎖線で囲まれた領域）には形成されず、この非形成領域１２３を取り囲んで格子状に配列されている。半田ボール１２２のボール径及び端子ピッチは特に限定されるものではないが、例えばボール径０．５ｍｍ、端子ピッチ１ｍｍで形成されている。

また、回路基板１２０は、上述した非形成領域１２３に、半田ボール１２２とは異なる熱量で溶融するボール状のダミー端子１２４を有している。このダミー端子１２４は、半田ボール１２２に隣接して複数形成されている。

本実施形態において、ダミー端子１２４は、半田ボール１２２よりもボール径（体積）の大きな（例えば０．７ｍｍ）第１のダミー端子１２４ａが２個と、半田ボール１２２よりもボール径（体積）の小さな（例えば０．３ｍｍ）第２のダミー端子１２４ｂが２個の、計４個により構成されている。また、第１のダミー端子１２４ａ及び第２のダミー端子１２４ｂは、ともに半田ボール１２２と同じ材料を用いて形成されており、その端子ピッチ及び実装面１２１から端子頂点までの高さは、半田ボール１２２と略同一に設定されている。その際、高さは、回路基板１２０の実装面１２１に形成された電極（図示せず）と、当該電極上に形成される半田ボール１２２、及び、ダミー端子１２４との間に、所定高さを有する導電性の台座（図示せず）を設けることによって調整される。

また、各ダミー端子１２４ａ，１２４ｂは、半導体チップ１１０とは電気的に接続されておらず、それぞれが半導体パッケージ１００（回路基板１２０或いは回路基板１２０及び半導体チップ１１０）に形成された配線パターン１２５によって、電気的に連結されている。本実施形態においては、回路基板１２０に形成された配線パターン１２５（図１（ａ）中の破線）によって、各ダミー端子１２４ａ，１２４ｂが電気的に連結されている。

次に、図２に示すように、母基板２００は、例えば樹脂に配線部を形成してなるものであり、半導体パッケージ１００の搭載面２０１に、半導体パッケージ１００の半田ボール１２２に対応して形成された複数のパッド２０２と、半導体パッケージ１００のダミー端子１２４に対応して形成された複数のダミー用パッド２０３を有している。尚、この母基板２００が、特許請求の範囲で示す基板に相当する。

また、パッド２０２及びダミー用パッド２０３とは別に、実装時に半導体パッケージ１００が搭載される搭載領域２０４（図２（ａ）中の二点鎖線で囲まれた領域）外の領域（非搭載領域）に、２つのテスト用パッド２０５を有している。このテスト用パッド２０５は、電気的に連結された複数のダミー端子１２４のうち、両端のダミー端子１２４（本実施形態においては１２４ａ，１２４ｂ各１つずつ）に対応するダミー用パッド２０３と、配線パターン２０６（図２（ａ）中における破線）によってそれぞれ電気的に接続されている。尚、本実施形態において、ダミー用パッド２０３は、パッド２０２に取り囲まれた中央領域２０７（図２（ａ）中の一点鎖線で囲まれた領域）に形成されている。従って、配線パターン２０６は、図２（ｂ）に示すように母基板２００を構成する樹脂内に形成され、層間接続材料の充填されたビアホール２０８を介して、テスト用パッド２０５及びダミー用パッド２０３と電気的に接続されている。

尚、本実施形態において、各パッド２０２，２０３，２０５の形状、体積、高さ、及び構成材料は同一としている。しかしながら、それぞれを異なる構成としても良い。

そして、半導体パッケージ１００を母基板２００に位置決め載置し、この位置決め状態で、所定のリフロー条件（半田ボール１２２が理想的に溶融してパッド２０２と接続する）にて実装工程を実施し、半田ボール１２２を溶融させてパッド２０２と接合させる。これにより、図３に示すように、半導体パッケージ１００を母基板２００に実装してなる半導体装置３００が形成される。尚、図３は、半導体装置３００の概略構成を示す断面図であり、図１（ｂ）に対応している。

ここで、上述のリフロー条件にばらつきがなければ、半田ボール１２２は理想的に溶融し、パッド２０２との間に良好な接続状態を形成する。しかしながらが、リフロー条件は多少なりともばらつくため、半田ボール１２２（及びダミー端子１２４）が受ける熱量もばらつくこととなる。すなわち、半田ボール１２２はパッド２０２との間に良好な接続状態を形成することができない場合があるので、半導体パッケージ１００と母基板２００との接続状態を検査する必要がある。

それに対し、本実施形態における半導体装置３００は、上述したように、半導体パッケージ１００の実装面１２１に、半田ボール１２２に隣接して、同じ熱量であれば半田ボール１２２よりも接続状態が悪くなるダミー端子１２４を有している。ダミー端子１２４間は、配線パターン１２５により電気的に連結されている。また、母基板２００の搭載面２０１に、半田ボール１２２に対応して形成されたパッド２０２と、ダミー端子１２４に対応して形成されたダミー用パッド２０３を有している。また、電気的に連結されたダミー端子１２４の両端に対応するそれぞれのダミー用パッド２０３に、テスト用パッド２０５が配線パターン２０６を介して電気的に接続されている。従って、２つのテスト用パッド２０５間の抵抗値を測定することにより、ダミー端子１２４とダミー用パッド２０３との接続状態を検査することができるように構成されている。

ここで、半導体装置３００における実装検査方法について説明する。

半導体装置３００に対して、先ず、２つのテスト用パッド２０５に例えばテスターを接触させて抵抗値を測定する。そして、その測定値と所定の基準値とを比較する。尚、基準値とは、ダミー端子１２４とダミー用パッド２０３との接続状態が良好であるときの抵抗値（公差を含む）である。

テスト用パッド２０５間の抵抗値が基準値よりも高い場合、少なくとも半田ボール１２２よりもボール径の大きな第１のダミー端子１２４ａとそれに対応するダミー用パッド２０３との接合状態が悪いことを示している。すなわち、第１のダミー端子１２４ａが完全に溶融するだけの熱量がリフローによって与えられなかったことを示している。この場合、リフロー条件のばらつきにより、半田ボール１２２も溶融していない恐れがある。

また、テスト用パッド２０５間の抵抗値が基準値よりも低い場合、少なくとも半田ボール１２２よりもボール径の小さな第２のダミー端子１２４ｂとそれに対応するダミー用パッド２０３との接続状態が悪いことを示している。すなわち、第２のダミー端子１２４ｂが溶融過多となり、第２のダミー端子１２４ｂと隣接する端子（ダミー端子１２４或いは半田ボール１２２）との間にブリッジを形成（短絡）したことを示している。この場合、リフロー条件のばらつきにより、半田ボール１２２も溶融過多となっている恐れがある。

すなわち、テスト用パッド２０５間の抵抗を測定した結果、測定値が所定幅を有する基準値内である場合のみ、半田ボール１２２が、隣接する半田ボール１２２間で短絡することなく、パッド２０２との間に良好な接合状態を形成している、すなわち良好な接続状態を有しているものと判定することができる。

このように、本実施形態に示す半導体装置３００及びその実装検査方法によると、半田ボール１２２が、隣接する半田ボール１２２間で短絡することなく、パッド２０２との間に良好な接合状態を確保しているかどうかを的確に検査することができる。

また、本実施形態においては、テスター等の簡易的な装置によって検査することができるので、Ｘ線透過装置等の高価な装置を使用して検査する場合に比べて製造コストを低減することができる。

また、本実施形態においては、半田ボール１２２は、実装面１２１の中央領域（非搭載領域１２３）に配置されておらず、この非搭載領域１２３にダミー端子１２４が形成されている。このように、半田ボール１２２が形成されない空き領域に、ダミー端子１２４が形成されるので、別途ダミー端子１２４形成用のスペースを必要とせず、母基板２００に対する半導体パッケージ１００の実装面積を縮小することができる。

また、本実施形態において、実装面１２１から端子頂点までのダミー端子１２４の高さを、半田ボール１２２と略同一に設定している例を示した。このように構成すると、接続状態に与える高さの影響を除外し、リフロー条件のばらつきのみを考慮することができるので好ましい。しかしながら、リフロー条件にばらつきがない状態で、ダミー端子１２４及び半田ボール１２２が、対応する各パッド２０２，２０３と接続できる範囲であれば、異なる高さとしても良い。

また、本実施形態において、互いに隣接し、端子ピッチが半田ボール１２２と略同一となるように複数のダミー端子１２４を形成する例を示した。このように構成すると、ダミー端子１２４を電気的に連結する配線パターン１２５の配線長を短くすることができる。また、接続状態に与える端子ピッチの影響を除外することができる。しかしながら、複数のダミー端子１２４を互いに隣接しないように形成しても良い。

また、本実施形態において、ダミー端子１２４が２個の第１のダミー端子１２４ａと２個の第２のダミー端子１２４ｂとにより構成される例を示した。しかしながら、その個数は本例に限定されるものではない。少なくとも１個ずつ形成されれば良い。

尚、ダミー端子１２４のボール径（体積）は上記例に限定されるものではない。リフロー条件にばらつきがない状態で、ダミー端子１２４が溶融し、ダミー用パッド２０３と良好な接続状態を形成できるボール径であれば良い。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を図４に基づいて説明する。図４は、本実施形態における半導体装置３００のうち、半導体パッケージ１００部分の概略構成を示す図であり、（ａ）は実装面側から見た平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面における断面図である。

第２の実施形態における半導体装置３００及びその実装検査方法は、第１の実施形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分については詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。

第２の実施形態において、第１の実施形態と異なる点は、ダミー端子１２４が半田ボール１２２とは異なる熱量で溶融する材料を用いて形成されている点である。

図４に示すように、本実施形態において、半導体パッケージ１００の実装面１２１に形成されたダミー端子１２４は、半田ボール１２２と略同一のボール径（体積）、端子ピッチ、及び、実装面１２１から端子頂点までの高さを有している。また、ダミー端子１２４は複数形成され、隣接配置されている。

しかしながら、ダミー端子１２４は半田ボール１２２と異なる熱量で溶融する材料を用いて形成されている。具体的には、半田ボール１２２よりも融点の高い材料を用いて形成された第１のダミー端子１２４ｃが２個と、半田ボール１２２よりも融点の低い材料を用いて形成された第２のダミー端子１２４ｄが２個の計４個により構成されている。

従って、テスト用パッド２０５間の抵抗値を測定し、その測定結果が基準値よりも高い場合、少なくとも半田ボール１２２よりも融点の高い材料からなる第１のダミー端子１２４ｃとそれに対応するダミー用パッド２０３との接合状態が悪いことを示している。すなわち、第１のダミー端子１２４ｃが完全に溶融するだけの熱量がリフローによって与えられなかったことを示している。この場合、リフロー条件のばらつきにより、半田ボール１２２も溶融していない恐れがある。

また、テスト用パッド２０５間の抵抗値を測定し、その測定結果が基準値よりも低い場合、少なくとも半田ボール１２２よりも融点の低い材料からなる第２のダミー端子１２４ｄとそれに対応するダミー用パッド２０３との接続状態が悪いことを示している。すなわち、第２のダミー端子１２４ｄが溶融過多となり、第２のダミー端子１２４ｄと隣接する端子（ダミー端子１２４或いは半田ボール１２２）との間にブリッジを形成（短絡）したことを示している。この場合、リフロー条件のばらつきにより、半田ボール１２２も溶融過多となっている恐れがある。

すなわち、テスト用パッド２０５間の抵抗を測定した結果、測定値が所定幅を有する基準値内である場合のみ、半田ボール１２２が、隣接する半田ボール１２２間で短絡することなく、パッド２０２との間に良好な接合状態を形成しているものと判定することができる。

このように、本実施形態に示す半導体装置３００の構成、及び、実装検査方法によっても、半田ボール１２２が、隣接する半田ボール１２２間で短絡することなく、パッド２０２との間に良好な接合状態を確保しているかどうかを的確に検査することができる。

尚、ダミー端子１２４のボール径（体積）は上記例に限定されるものではない。例えば、半田ボール１２２に対して、ボール径も変えることで、半田ボール１２２とパッド２０２との接続状態の判定に対する優位差（安全係数）をより細かく調整することもできる。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態を図５に基づいて説明する。図５は、本実施形態における半導体装置３００を説明するための図であり、（ａ）は半導体パッケージ１００の実装面側から見た平面図、（ｂ）は母基板２００の搭載面側から見た平面図である。尚、図５（ａ），（ｂ）においては、便宜上、半導体パッケージ１００と母基板２００とを分離して図示している。

第３の実施形態における半導体装置３００及びその実装検査方法は、第１の実施形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分については詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。

第３の実施形態において、第１の実施形態と異なる点は、ダミー端子１２４が半導体パッケージ１００において半田ボール１２２形成領域の最外周位置に形成されている点である。

ここで、半導体パッケージ１００を構成する回路基板１２０、及び／又は、母基板２００は、リフロー時の熱等により反りを生じる。この反りは基板側面側（基板端部側）ほど大きく、当該箇所において半田ボール１２２とパッド２０２との接続不良が生じやすい。

そこで、本実施形態においては、図５（ａ）に示すように、接続不良が生じやすい半導体パッケージ１００の実装面１２１における半田ボール１２２の形成領域の最外周位置に、ダミー端子１２４を形成している。尚、ダミー用パッド２０３も、図５（ｂ）に示すように、ダミー端子１２４に対応してパッド２０２の最外周位置に形成している。

従って、本実施形態に示すダミー端子１２４の配置の半導体装置３００を構成し、実装検査を実施すれば、半田ボール１２２とパッド２０２との接続状態をより的確に検査することができる。

尚、本実施形態においては、その一例として、ダミー端子１２４を、第１の実施形態同様、半田ボール１２２よりも大きなボール径（体積）を有する２個の第１のダミー端子１２４ａと、半田ボール１２２よりも小さなボール径（体積）を有する２個の第２のダミー端子１２４ｂとにより構成している。また、第１のダミー端子１２４ａ及び第２のダミー端子１２４ｂを、半田ボール１２２と同じ材料を用いて形成し、その端子ピッチ及び実装面１２１から端子頂点までの高さも、半田ボール１２２と略同一に設定している。

しかしながら、ダミー端子１２４の構成は、上記例に限定されるものではない。半田ボール１２２とは異なる熱量で溶融するダミー端子１２４を、接続不良が生じやすい半田ボール１２２の形成領域の最外周位置に、複数形成した構成であれば良い。従って、第２の実施形態同様の構成としても良い。

尚、本実施形態において、ダミー用パッド２０３は、ダミー端子１２４に対応してパッド２０２の最外周位置に形成される。従って、その外周方向に半田ボール１２２が存在しないため、図５（ｂ）に示すように、配線パターン２０６を搭載面２０１に形成している。この場合、ビアホール２０８を不要とすることができる。しかしながら、第１の実施形態同様、配線パターン２０６を母基板２００内に形成した構成としても良い。

（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態を図６に基づいて説明する。図６は、本実施形態における半導体装置３００を説明するための図であり、（ａ）は半導体パッケージ１００の実装面側から見た平面図、（ｂ）は母基板２００の搭載面側から見た平面図である。尚、図６（ａ），（ｂ）においては、便宜上、半導体パッケージ１００と母基板２００とを分離して図示している。

第４の実施形態における半導体装置３００及びその実装検査方法は、第１の実施形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分については詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。

第４の実施形態において、第１の実施形態と異なる点は、ダミー端子１２４が半田ボール１２２形成領域の四隅に形成される点である。

第３の実施形態でも示したように、半導体パッケージ１００を構成する回路基板１２０、及び／又は、母基板２００は、リフロー時の熱等により反りを生じる。この反りは基板側面側（基板端部側）ほど大きく、当該箇所において半田ボール１２２とパッド２０２との接続不良が生じやすい。

そこで、本実施形態においては、図６（ａ）に示すように、接続不良が生じやすい半導体パッケージ１００の実装面１２１における半田ボール１２２形成領域の四隅に、ダミー端子１２４を形成している。尚、図６（ｂ）に示すように、ダミー用パッド２０３も、ダミー端子１２４に対応してパッド２０２形成領域の四隅に形成している。

従って、本実施形態に示すダミー端子１２４の配置の半導体装置３００を構成し、実装検査を実施すれば、半田ボール１２２とパッド２０２との接続状態をより的確に検査することができる。

また、本実施形態においては、各隅部ごとに、配線パターン１２５によって電気的に連結された複数のダミー端子１２４を形成し、それぞれにテスト用パッド２０５を形成している。従って、配線パターン１２５の配線長を短くすることができる。また、四隅のうち、どの部分で接続不良が生じたかを容易に特定することができる。

尚、本実施形態においても、その一例として、ダミー端子１２４を、第１の実施形態同様、半田ボール１２２よりも大きなボール径（体積）を有する２個の第１のダミー端子１２４ａと、半田ボール１２２よりも小さなボール径（体積）を有する２個の第２のダミー端子１２４ｂとにより構成している。また、第１のダミー端子１２４ａ及び第２のダミー端子１２４ｂを、半田ボール１２２と同じ材料を用いて形成し、その端子ピッチ及び実装面１２１から端子頂点までの高さも、半田ボール１２２と略同一に設定している。

しかしながら、ダミー端子１２４の構成は、上記例に限定されるものではない。半田ボール１２２とは異なる熱量で溶融するダミー端子１２４を、接続不良が生じやすい半田ボール１２２形成領域の四隅に、複数形成した構成であれば良い。その際、四隅に形成された複数のダミー端子１２４を配線パターン１２５で連結し、テスト用パッド２０５で抵抗値を測定するよう構成しても良い。

また、ダミー用パッド２０３は、ダミー端子１２４に対応してパッド２０２形成領域の四隅に形成される。従って、その外周方向に半田ボール１２２が存在しないため、本実施形態においても、図６（ｂ）に示すように、配線パターン２０６を搭載面２０１に形成している。この場合、ビアホール２０８を不要とすることができる。しかしながら、第１の実施形態同様、配線パターン２０６を母基板２００内に形成しても良い。

以上本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態のみに限定されず、種々変更して実施することができる。

本実施形態においては、ダミー端子１２４が、半田ボール１２２が溶融するよりも大きな熱量で溶融する第１のダミー端子１２４ａと、半田ボール１２２が溶融するよりも小さな熱量で溶融する第２のダミー端子１２４ｂとにより構成される例を示した。しかしながら、ダミー端子１２４を、第１のダミー端子１２４ａ及び第２のダミー端子１２４ｂのいずれかにより構成しても良い。

また、本実施形態においては、ダミー端子１２４が半田ボール１２２とは異なる熱量で溶融するように構成される例を示した。しかしながら、半導体装置３００において、ダミー端子１２４及びダミー用パッド２０３の少なくとも一方が、ダミー端子１２４は半田ボール１２２とは異なる熱量で溶融し、ダミー用パッド２０３はパッド２０２とは異なる熱量で溶融するよう構成されれば良い。従って、ダミー用パッド２０３がパッド２０２とは異なる熱量で溶融するよう構成されても良いし、ダミー端子１２４が半田ボール１２２とは異なる熱量で溶融し、且つ、ダミー用パッド２０３がパッド２０２とは異なる熱量で溶融するよう構成されていても良い。

尚、ダミー用パッド２０３がパッド２０２とは異なる熱量で溶融するよう構成される場合、ダミー用パッド２０３を、パッド２０２が溶融するよりも大きな熱量を必要とするように構成しても良いし、パッド２０２が溶融するよりも小さな熱量を必要とするように構成しても良い。また、パッド２０２が溶融するよりも大きな熱量を必要とする第１のダミー用パッドと、パッド２０２が溶融するよりも小さな熱量を必要とする第２のダミー用パッドとにより構成しても良い。例えば第１〜第４の実施形態で示したダミー端子１２４と半田ボール１２２との関係を、ダミー用パッド２０３とパッド２０２に置き換えて構成することができる。

第１の実施形態における半導体装置のうち、半導体パッケージの概略構成を示す図であり、（ａ）は実装面側から見た平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面における断面図である。 半導体装置のうち、母基板の構成を示す図であり、（ａ）は半導体パッケージの搭載面側から見た平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面における概略断面図である 半導体装置の概略構成を示す断面図である。 第２の実施形態における半導体装置のうち、半導体パッケージの概略構成を示す図であり、（ａ）は実装面側から見た平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面における断面図である。 第３の実施形態における半導体装置の構成を説明するための図であり、（ａ）は半導体パッケージを実装面側から見た平面図、（ｂ）は母基板を搭載面側から見た平面図である。 第４の実施形態における半導体装置の構成を説明するための図であり、（ａ）は半導体パッケージを実装面側から見た平面図、（ｂ）は母基板を搭載面側から見た平面図である。

符号の説明

１００・・・半導体パッケージ
１２１・・・実装面
１２２・・・半田ボール（接続端子）
１２４・・・ダミー端子
１２４ａ，１２４ｃ・・・第１のダミー端子
１２４ｂ，１２４ｄ・・・第２のダミー端子
１２５・・・配線パターン
２００・・・母基板
２０１・・・搭載面
２０２・・・パッド
２０３・・・ダミー用パッド
２０５・・・テスト用パッド
２０６・・・配線パターン
３００・・・半導体装置

Claims (8)

1. 半導体素子が搭載され、接続端子を有する半導体パッケージを、前記接続端子に対応するパッドを有する基板に、所定のリフロー条件にて実装してなる半導体装置において、
   前記半導体パッケージは、その接続端子形成面に、前記接続端子に隣接して形成された複数のダミー端子を有し、
   前記基板は、前記ダミー端子に対応する複数のダミー用パッドと、前記半導体パッケージが実装されない領域に複数のテスト用パッドを有し、
   複数の前記ダミー端子が電気的に一直線状に連結され、直線状に連結された両端の前記ダミー端子に対応する前記ダミー用パッドと、前記テスト用パッドとがそれぞれ電気的に接続されており、
   前記接続端子が溶融されて対応する前記パッドと接合される場合、前記ダミー端子の体積が前記接続端子の体積よりも大きくされ、前記パッドが溶融されて対応する前記接続端子と接合される場合、前記ダミー用パッドの体積が前記パッドの体積よりも大きくされていることを特徴とする半導体装置。
2. 前記接続端子が溶融されて対応する前記パッドと接合される場合、前記ダミー端子を構成する材料の融点が前記接続端子を構成する材料の融点よりも高くされ、前記パッドが溶融されて対応する前記接続端子と接合される場合、前記ダミー用パッドを構成する材料の融点が前記パッドを構成する材料の融点よりも高くされていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
3. 半導体素子が搭載され、接続端子を有する半導体パッケージを、前記接続端子に対応するパッドを有する基板に、所定のリフロー条件にて実装してなる半導体装置において、
   前記半導体パッケージは、その接続端子形成面に、前記接続端子に隣接して形成された複数のダミー端子を有し、
   前記基板は、前記ダミー端子に対応する複数のダミー用パッドと、前記半導体パッケージが実装されない領域に複数のテスト用パッドを有し、
   複数の前記ダミー端子が電気的に一直線状に連結され、直線状に連結された両端の前記ダミー端子に対応する前記ダミー用パッドと、前記テスト用パッドとがそれぞれ電気的に接続されており、
   前記接続端子が溶融されて対応する前記パッドと接合される場合、前記ダミー端子を構成する材料の融点が前記接続端子を構成する材料の融点よりも低くされ、前記パッドが溶融されて対応する前記接続端子と接合される場合、前記ダミー用パッドを構成する材料の融点が前記パッドを構成する材料の融点よりも低くされていることを特徴とする半導体装置。
4. 前記接続端子が溶融されて対応する前記パッドと接合される場合、前記ダミー端子の体積が前記接続端子の体積よりも小さくされ、前記パッドが溶融されて対応する前記接続端子と接合される場合、前記ダミー用パッドの体積が前記パッドの体積よりも小さくされていることを特徴とする請求項３に記載の半導体装置。
5. 半導体素子が搭載され、接続端子を有する半導体パッケージを、前記接続端子に対応するパッドを有する基板に、所定のリフロー条件にて実装してなる半導体装置において、
   前記半導体パッケージは、その接続端子形成面に、前記接続端子に隣接して形成された複数のダミー端子を有し、
   前記基板は、前記ダミー端子に対応する複数のダミー用パッドと、前記半導体パッケージが実装されない領域に複数のテスト用パッドを有し、
   複数の前記ダミー端子が電気的に一直線状に連結され、直線状に連結された両端の前記ダミー端子に対応する前記ダミー用パッドと、前記テスト用パッドとがそれぞれ電気的に接続されており、
   前記接続端子が溶融されて対応する前記パッドと接合される場合、直線状に連結された両端の前記ダミー端子として、前記接続端子が溶融するよりも大きな熱量を必要とする第１のダミー端子と、前記接続端子が溶融するよりも小さな熱量を必要とする第２のダミー端子とを有し、
   前記パッドが溶融されて対応する前記接続端子と接合される場合、両端の前記ダミー端子に対応する前記ダミー用パッドとして、前記パッドが溶融するよりも大きな熱量を必要とする第１のダミー用パッドと、前記パッドが溶融するよりも小さな熱量を必要とする第２のダミー用パッドとを有することを特徴とする半導体装置。
6. 前記接続端子が溶融されて対応する前記パッドと接合される場合、前記第１のダミー端子の体積が前記接続端子の体積よりも大きく、前記第２のダミー端子の体積が前記接続端子の体積よりも小さくされ、
   前記パッドが溶融されて対応する前記接続端子と接合される場合、前記第１のダミー用パッドの体積が前記パッドの体積よりも大きく、前記第２のダミー用パッドの体積が前記パッドの体積よりも小さくされていることを特徴とする請求項５に記載の半導体装置。
7. 前記接続端子が溶融されて対応する前記パッドと接合される場合、前記第１のダミー端子を構成する材料の融点が前記接続端子を構成する材料の融点よりも高く、前記第２のダミー端子を構成する材料の融点が前記接続端子を構成する材料の融点よりも低くされ、
   前記パッドが溶融されて対応する前記接続端子と接合される場合、前記第１のダミー用パッドを構成する材料の融点が前記パッドを構成する材料の融点よりも高く、前記第２のダミー用パッドを構成する材料の融点が前記パッドを構成する材料の融点よりも低くされていることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の半導体装置。
8. 前記ダミー端子は、前記半導体パッケージの接続端子形成面から端子頂点までの高さが前記接続端子と略同一であり、
   前記ダミー用パッドは、前記基板のパッド形成面からパッド頂点までの高さが前記パッドと略同一であることを特徴とする請求項１〜７いずれか１項に記載の半導体装置。

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