JP5552882B2 - 表面実装型半導体パッケージの実装構造 - Google Patents

Description

この発明は、実装面の端子が半田によってプリント基板上のランドに接合された表面実装型半導体パッケージの実装構造に関する。

本願出願人は、先の出願において、この種の表面実装型半導体パッケージの実装構造として、実装面の信号用電極よりも膜厚の厚い補助電極を実装面に備え、信号用電極をプリント基板上のランドに接合する半田の厚さを確保するものを提案した（特許文献１）。

特開平１０−２４２３８６号公報（第７５段落、図１）。

しかし、本願出願人は、その後の研究により、鉛フリー半田を用いた場合の問題点を発見した。つまり、鉛フリー半田は、従来使用していた共晶半田よりも延びが少ないため、共晶半田の接合部分に発生する応力を吸収できず、その接合部分にクラックが発生し、表面実装型半導体パッケージが接続不良になるおそれのあることが分かった。
なお、上記の応力とは、たとえば、信号用電極、半田およびプリント基板上のランド間における熱膨張係数の違いに起因して発生する応力、あるいは、振動により発生する応力などである。

そこでこの発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、表面実装型半導体パッケージとプリント基板との接続不良が発生し難い表面実装型半導体パッケージの実装構造を実現することを目的とする。

上記の目的を達成するため、この発明の第１の特徴は、表面実装型半導体パッケージ（１）に内蔵される半導体装置（１０）と電気的に接続された電極（２）を実装面（１ｂ）に有する前記表面実装型半導体パッケージ（１）が、半田（９）により前記電極とプリント基板（５）上のランド（６）とが電気的に接続されることによりプリント基板上に表面実装された表面実装型半導体パッケージの実装構造において、前記実装面の電極の両側にそれぞれ形成された第１補助電極（４）が、それぞれ前記半田を介して前記プリント基板上の第１ランド（８）に接合されており、かつ、前記第１補助電極の外側にそれぞれ形成された第２補助電極（３）が、それぞれ半田を介して前記プリント基板上の第２ランド（７）に接合されており、さらに、前記第１補助電極（４）のみが半田フィレット（９ａ）をも介して前記第１ランド（８）に接合され、前記各第１および第２金属層のそれぞれが前記実装面の中心に対して略点対称に形成されていることことにある。

この発明の第２の特徴は、表面実装型半導体パッケージ（１）に内蔵される半導体装置（１０）と電気的に接続された電極（２）を実装面（１ｂ）に有する前記表面実装型半導体パッケージ（１）が、半田（９）により前記電極とプリント基板（５）上のランド（６）とが電気的に接続されることによりプリント基板上に表面実装された表面実装型半導体パッケージの実装構造において、前記実装面の電極の両側にそれぞれ形成された第１補助電極（４）が、それぞれ前記半田を介して前記プリント基板上の第１ランド（８）に接合されており、かつ、各第１補助電極および実装面の電極の間にそれぞれ形成された第２補助電極（３）が、それぞれ半田を介して前記プリント基板上の第２ランド（７）に接合されており、さらに、前記第１補助電極（４）のみが半田フィレット（９ａ）をも介して前記第１ランド（８）に接合され、前記各第１および第２金属層のそれぞれが前記実装面の中心に対して略点対称に形成されていることにある。

この発明の第３の特徴は、前述した第１の特徴において、各第２補助電極（３）が前記実装面（１ｂ）の長手方向の両端にそれぞれ形成されていることにある。

この発明の第４の特徴は、前述した第３の特徴において、各第２補助電極（３）が前記実装面（１ｂ）の長手方向の両端にそれぞれ複数個ずつ形成されていることにある。

この発明の第５の特徴は、前述した第２の特徴において、各第１補助電極（４）が前記実装面（１ｂ）の長手方向の両端にそれぞれ形成されていることにある。

この発明の第６の特徴は、前述した第５の特徴において、各第１補助電極（４）が前記実装面（１ｂ）の長手方向の両端にそれぞれ複数個ずつ形成されていることにある。

この発明の第７の特徴は、前述した第６の特徴において、各第１補助電極（４）が前記実装面（１ｂ）の長手方向の両端の各角部にそれぞれ形成されていることにある。

この発明の第８の特徴は、前述した第１ないし第７の特徴のいずれか１つにおいて、前記実装面（１ｂ）の電極（２）が、前記実装面の長手方向に沿った両側縁（１ｃ，１ｄ）にそれぞれ形成されていることにある。

この発明の第９の特徴は、前述した第１ないし第８の特徴のいずれか１つにおいて、前記実装面（１ｂ）の電極（２）のそれぞれが前記実装面の中心（１ｇ）に対して略点対称に形成されていることにある。

この発明の第１０の特徴は、前述した第１ないし第９の特徴のいずれか１つにおいて、前記実装面（１ｂ）の電極（２）が半田フィレット（９ａ）をも介して前記プリント基板（５）上のランド（６）に接合されていることにある。

この発明の第１１の特徴は、前述した第１ないし第１０の特徴のいずれか１つにおいて、前記実装面（１ｂ）の電極（２）、各第１および第２補助電極（３，４）の下面が前記実装面と面一であることにある。

この発明の第１２の特徴は、前述した第１ないし第１１の特徴のいずれか１つにおいて、前記表面実装型半導体パッケージ（１）およびプリント基板（５）間に介在された半田（９）は、リフロー工程において溶融されるものであることにある。

この発明の第１３の特徴は、前述した第１ないし第１２の特徴のいずれか１つにおいて、前記実装面（１ｂ）は、前記表面実装型半導体パッケージ（１）の厚さ方向の一面であることにある。

この発明の第１４の特徴は、前述した第１ないし第１３の特徴のいずれか１つにおいて、前記半田（９）が鉛フリー半田であることにある。

この発明の第１５の特徴は、前述した第１ないし第１４の特徴のいずれか１つにおいて、各第１補助電極（４）の少なくとも１つ以上は、前記半導体装置（１０）を初期設定するために用いるものであることにある。

なお、上記各括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

上述した第１ないし第１５の特徴のいずれか１つを用いれば、実装面の電極とプリント基板上のランドとの接合部分に発生する応力を第１および第２補助電極とプリント基板上の第１および第２ランドとの接合部分に分散することができる。
したがって、実装面の電極とプリント基板上のランドとの接合部分における応力の集中を緩和することができるため、表面実装型半導体パッケージとプリント基板との接続不良が発生し難くすることができる。
しかも、第１補助電極は半田フィレットをも介して第１ランドに接合されているため、実装面の電極とプリント基板上のランドとの接合強度を補強することができるので、表面実装型半導体パッケージとプリント基板との接続不良がより一層発生し難くすることができる。
特に、各第１および第２補助電極のそれぞれが実装面の中心に対して略点対称に形成されているため、表面実装型半導体パッケージをより一層安定した状態で支持することができるので、半田の厚さをより一層均一化することができる。

特に、第１４の特徴のように、半田が鉛フリー半田である場合は、共晶半田よりも延びが少ないため、実装面の電極およびランド間の半田による接合部分に発生する応力を吸収し難いので、その接合部分にクラックが発生し易い。
しかし、第１ないし第１５の特徴のいずれか１つを用いれば、上記の接合部分に発生する応力を緩和することができるため、接合部分にクラックが発生し難い。

さらに、表面実装型半導体パッケージの自重を、実装面の電極に接合される半田以外に第１および第２補助電極に接合される半田にも分散することができるため、リフロー工程（第１２の特徴）における表面実装型半導体パッケージの沈み込みを少なくすることができるので、半田の厚さの減少を少なくすることができる。
したがって、半田の厚さ不足に起因する接続不良が発生し難くすることもできる。

さらに、第１３の特徴のように、表面実装型半導体パッケージの厚さ方向の一面を実装面としてプリント基板の基板面に実装する場合は、表面実装型半導体パッケージの重心が高いため、リフロー工程において炉内を移動するときに揺れ易く、半田の厚さが不均一になるおそれがある。
しかし、前述した第１ないし第１５の特徴のいずれか１つを用いれば、実装面の電極の両側に第１および第２の補助電極が形成されており、各補助電極が半田を介してプリント基板上に載置されることになるため、表面実装型半導体パッケージの支点を増やすことができる。しかも、第１補助電極のみが半田フィレットをも介して第１ランドに接合されているため、表面実装型半導体パッケージの揺れを小さくすることができる。
したがって、表面実装型半導体パッケージが炉内を移動するときの姿勢が安定すため、半田の厚さを均一にすることができるので、接続不良が発生し難くすることができる。

さらに、補助電極およびランド間を接合する半田に半田フィレットを形成すると、接合強度が向上する一方、リフロー工程において溶融した半田の内圧が半田フィレットに逃げるため、半田の厚さが減少するおそれがあるが、第１補助電極のみが半田フィレットをも介して第１ランドに接合されており、第２補助電極は半田フィレットを介して第２ランドと接合されていないため、半田の厚さの減少を極力抑制することができる。

特に、第３の特徴のように、各第２補助電極が実装面の長手方向の両端にそれぞれ形成された構造、あるいは、第５の特徴のように、各第１補助電極が実装面の長手方向の両端にそれぞれ形成された構造を用いると、表面実装型半導体パッケージをより一層安定した状態でプリント基板上に支持することができるため、リフロー工程において搬送される表面実装型半導体パッケージの安定度をさらに高めることができるので、半田の厚さをさらに均一にすることができる。

さらに、第４の特徴のように、各第２補助電極が実装面の長手方向の両端にそれぞれ複数個ずつ形成された構造、あるいは、第６の特徴のように、各第１補助電極が実装面の長手方向の両端にそれぞれ複数個ずつ形成された構造を用いると、表面実装型半導体パッケージの自重をより一層多く分散することができるため、リフロー工程における半田の沈み込みをより一層少なくすることができるので、半田の厚さ不足をより一層少なくすることができる。

特に、第１補助電極を実装面の長手方向の両端にそれぞれ複数個ずつ形成する場合は、第７の特徴のように、各第１補助電極を長手方向の両端の各角部にそれぞれ形成することにより、表面実装型半導体パッケージをさらに安定した状態でプリント基板上に支持することができるため、リフロー工程において搬送される表面実装型半導体パッケージの安定度をさらに高めることができるので、半田の厚さをさらに均一にすることができる。

また、第８の特徴を用いれば、実装面の電極が、実装面の長手方向に沿った両側縁にそれぞれ形成されているため、表面実装型半導体パッケージの短手方向における支点間隔を最大限にすることができる。
したがって、リフロー工程における表面実装型半導体パッケージの揺れを小さくすることができるため、半田の厚さをより一層均一化することができる。

特に、第９の特徴を用いれば、実装面の電極のそれぞれが実装面の中心に対して略点対称に形成されているため、表面実装型半導体パッケージをより一層安定した状態で支持することができるので、半田の厚さをより一層均一化することができる。

また、第１０の特徴を用いれば、実装面の電極が半田フィレットをも介してプリント基板上のランドに接合されているため、実装面の電極およびランド間の接合強度をより一層高めることができる。

また、第１１の特徴を用いれば、実装面の電極、各第１および第２補助電極の下面が実装面と面一であるため、各半田の厚さを高精度で均一化することができるので、半田の厚さ不足に起因する接続不良を少なくすることができる。

また、第１５の特徴のように、各第１補助電極の少なくとも１つ以上が、半導体装置を初期設定するために用いるものである場合は、その初期設定が終了した後は、その初期設定に使用した第１補助電極と第１ランドとの接合部分にクラックが発生しても半導体装置に影響を与えない。
したがって、表面実装型半導体パッケージの使用中に応力が実装面の外側から伝達した場合であっても、第１補助電極の接合部分にクラックが発生することによって応力を吸収し、実装面の電極の接合部分にクラックは発生しないようにすることができる。

この発明の第１実施形態に係る表面実装型半導体パッケージの説明図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は裏面図である。 図１に示す表面実装型半導体パッケージの実装構造を示す左側面図である。 図２に示す表面実装型半導体パッケージの実装構造の正面図である。 図２のＡ−Ａ矢視断面図である。 図３の部分断面図であり、（ａ）はＡ−Ａ矢視断面図、（ｂ）はＢ−Ｂ矢視断面図、（ｃ）はＣ−Ｃ矢視断面図である。 センサ出力用電極２、補助電極３および強化補助電極４の製造工程を示す説明図である。 第２実施形態に係る表面実装型半導体パッケージの説明図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は裏面図である。 第３実施形態に係る表面実装型半導体パッケージの説明図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は裏面図である。 第４実施形態に係る表面実装型半導体パッケージの説明図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は裏面図である。

〈第１実施形態〉
この発明に係る第１実施形態について図を参照して説明する。図１は、この実施形態に係る表面実装型半導体パッケージの説明図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は裏面図である。図２は、図１に示す表面実装型半導体パッケージの実装構造を示す左側面図である。図３は、図２に示す表面実装型半導体パッケージの実装構造の正面図である。図４は、図２のＡ−Ａ矢視断面図である。図５は、図３の部分断面図であり、（ａ）はＡ−Ａ矢視断面図、（ｂ）はＢ−Ｂ矢視断面図、（ｃ）はＣ−Ｃ矢視断面図である。

［表面実装型半導体パッケージの主な構造］
表面実装型半導体パッケージの主な構造について説明する。表面実装型半導体パッケージ１は、セラミックスにより形成されたパッケージ１ａと、それに内蔵された加速度センサ１０とを備える。加速度センサ１０は、たとえば、加速度の印加によって変位する可動電極と、加速度の印加によっては変位しない固定電極とが対向して配置された構造を有し、加速度の印加により変位した可動電極と固定電極間の静電容量の変化に基づいて加速度を検出するものである。

図１に示すように、表面実装型半導体パッケージ１は略扁平な直方体形状に形成されており、その扁平面ではなく厚さ方向の一面が実装面１ｂに形成されている。図２，３に示すように、表面実装型半導体パッケージ１は、加速度センサ１０の基板面１０ａとプリント基板５の基板面５ａとが直交するようにプリント基板５上に実装される。つまり、表面実装型半導体パッケージ１は、プリント基板５の基板面５ａに立設した状態で実装される。矢印Ｆ１で示す方向が加速度の印加方向である。

表面実装型半導体パッケージ１の実装面１ｂは、長手方向に沿った両側縁１ｃ，１ｄおよび短手方向に沿った両側縁１ｅ，１ｆによって囲まれた略長方形に形成されている。また、実装面１ｂには、長手方向の両側縁１ｃ，１ｄに沿って面取り部１ｉがそれぞれ形成されている。実装面１ｂの長手方向に沿った両側縁１ｃ，１ｄには、それぞれセンサ出力用電極２が３個ずつ形成されている。一方の３個のセンサ出力用電極２は、一方の側縁１ｃから他方の側縁１ｄに向けて所定の長さに形成されており、他方の３個のセンサ出力用電極２は、他方の側縁１ｄから一方の側縁１ｃに向けて所定の長さに形成されている。また、各センサ出力用電極２は、実装面１ｂの短手方向に沿った両側縁１ｅ，１ｆと平行に形成されている。

一方の側縁１ｃから形成された各センサ出力用電極２と、他方の側縁１ｄから形成された各センサ出力用電極２とは相互に先端を対向させて配置されている。長手方向に沿って相互に隣接するセンサ出力用電極２は、相互に間隔を置いて配置されている。また、計６個のセンサ出力用電極２は、実装面１ｂの中心１ｇに対して略点対称に形成されている。また、各センサ出力用電極２は、表面実装型半導体パッケージ１の両板面１ｈ，１ｉまで延長形成された延長部２ａを有する。図３に示すように、各延長部２ａは半田９の半田フィレット９ａを形成するためのものである。この実施形態では、各センサ出力用電極２は、帯状に形成されている。

また、実装面１ｂには、補助電極３が、実装面１ｂの長手方向の両端にそれぞれ２個ずつ計４個形成されている。各補助電極３は、半田９によってプリント基板５のランド７に接合されることにより、センサ出力用電極２とプリント基板５上のランド６との間に介在される半田９を所定の厚さに保持するためのものである。相互に隣接する補助電極３は、相互に距離を置いて形成されている。

一方の２個の補助電極３は、実装面１ｂの短手方向の側縁１ｅと平行に形成されており、他方の２個の補助電極３は、側縁１ｆと平行に形成されている。換言すると、各補助電極３は、実装面１ｂの各角部の近傍に形成されている。また、各補助電極３は、実装面１ｂの中心１ｇに対して略点対称に配置されている。この実施形態では、各補助電極３は、円形に形成されており、加速度センサ１０とは電気的に接続されていない。

さらに、実装面１ｂには、強化補助電極４が、各補助電極３と各センサ出力用電極２との間に１個ずつ計２個形成されている。各強化補助電極４は、半田９によってプリント基板５のランド８に接合されることにより、センサ出力用電極２とプリント基板５上のランド６との接合部分に発生する応力の集中を緩和するためのものである。この実施形態では、各強化補助電極４は、実装面１ｂの短手方向に沿った両側縁１ｅ，１ｆと平行に、かつ、長手方向に沿った両側縁１ｃ，１ｄ間に亘って帯状に形成されている。また、各強化補助電極４は、実装面１ｂの中心１ｇに対して略点対称に形成されている。さらに、各強化補助電極４は、実装面１ｂの長手方向に沿った幅がセンサ出力用電極２よりも広く形成されている。つまり、センサ出力用電極２よりも幅広に形成されている。

また、各強化補助電極４は、表面実装型半導体パッケージ１の両板面１ｈ，１ｉまで延長形成された延長部４ａを有する。図３，図５（ａ）に示すように、各延長部４ａは半田９の半田フィレット９ａを形成するためのものである。各延長部４ａは、延長部２ａよりも高く、かつ、幅広に形成されている。この実施形態では、各強化補助電極４は、加速度センサ１０と電気的に接続されており、加速度センサ１０に備えられたフラッシュＲＯＭなどのデータ書換え可能な記憶媒体に初期値データを書き込むために使用される。

図３，４に示すように、プリント基板５の基板面５ａには、表面実装型半導体パッケージ１の各センサ出力用電極２を電気的に接続するためのランド６と、各補助電極３を接合するためのランド７と、各強化補助電極４を接合するためのがランド８とが形成されている。各ランド６〜８は、センサ出力用電極２、補助電極３および強化補助電極４の形成位置に対応して形成されている。

各センサ出力用電極２、各補助電極３および各強化補助電極４は、それぞれ半田９によって対応するランド６〜８と接合されている。図３，図５（ａ）に示すように、各強化補助電極４の延長部４ａには、半田９の半田フィレット９ａがそれぞれ形成されている。半田フィレット９ａは、ランド８から延長部４ａの上端にかけて形成されており、その表面は、やや内向きに膨らんだ円弧面に形成されている。

また、図３，図５（ｃ）に示すように、各センサ出力用電極２の延長部２ａにも半田９の半田フィレット９ａがそれぞれ形成されている。半田フィレット９ａは、ランド６から延長部２ａの上端にかけて形成されており、その表面は、やや内向きに膨らんだ円弧面に形成されている。

［表面実装型半導体パッケージの主な製造方法］
次に、表面実装型半導体パッケージ１の主な製造方法について説明する。図６は、センサ出力用電極２、補助電極３および強化補助電極４の製造工程を示す説明図である。

図６（ａ）に示すように、パッケージ１ａを製造するためのセラミックグリーンシート１ｋを用意する。そして、同図（ｂ）に示すように、グリーンシート１ｋの実装面１ｂをプレス加工し、センサ出力用電極２、補助電極３および強化補助電極４に対応する部分に凹部２ｂ，３ｂ，４ｂを形成する。続いて、同図（ｃ）に示すように、各凹部２ｂ，３ｂ，４ｂの内部に各電極を形成するためのメタライズインクを印刷する。このとき、各凹部に充填されたメタライズインクが各凹部の開口面と面一になるように印刷する。

たとえば、メタライズインクは、タングステンまたはモリブデンなどの導電性材料により形成されている。そして、グリーンシート１ｋを焼成し、硬化させる。そして、各電極の表面を金またはニッケルなどの導電性メッキ材料によってメッキ処理する。これにより、パッケージ１ａの実装面１ｂには、その実装面１ｂと面一のセンサ出力用電極２、補助電極３および強化補助電極４が形成される。このように、各電極が実装面１ｂと面一になることにより、各電極およびランド間に介在する半田９の厚さを均一化することができる。

一方、プリント基板５の基板面５ａのうち、センサ出力用電極２、補助電極３および強化補助電極４を接合する部分には、ランド６〜８が金または銅などの導電性材料によって印刷される。そして、各ランド６〜８の表面にクリーム半田が印刷される。このクリーム半田は、半田粉末とペースト状のフラックスとを混和したクリーム半田である。また、その半田粉末は、鉛を含有しない、いわゆる鉛フリー半田である。鉛フリー半田は、たとえば、Sn96.5Ag3.5、Sn96.5Ag3.0Cu0.5、Sn95.8Ag3.5Cu0.7、Sn93.3Ag3.0Bi3.0Cu0.7、Sn93Ag3.5Bi0.5In3、Sn88Ag3.5Bi0.5In8、Sn91Zn9、Sn89Zn8Bi3、Sn95Sb5などの組成を有する半田である。

そして、実装面１ｂのセンサ出力用電極２、補助電極３および強化補助電極４が、半田９を介してプリント基板５の各ランド６〜８に乗るように表面実装型半導体パッケージ１をプリント基板５の基板面５ａに載置する。続いて、プリント基板５に載置された表面実装型半導体パッケージ１をリフロー工程へ搬送し、炉内で半田９をリフローさせる。このとき、センサ出力用電極２とランド６との間に介在された半田９は、溶融すると、センサ出力用電極２の延長部２ａまで濡れ上がり、半田フィレット９ａを形成する。また、強化補助電極４とランド８との間に介在された半田９も溶融されると、強化補助電極４の延長部４ａまで濡れ上がり、半田フィレット９ａを形成する。

また、延長部４ａは、板面１ｈにおいて延長部２ａよりも上方まで延長形成されているため、強化補助電極４およびランド８間に形成される半田フィレット９ａの高さは、センサ出力用電極２およびランド６間に形成される半田フィレット９ａよりも高くなる（図３，５）。また、強化補助電極４は、センサ出力用電極２よりも幅広に形成されているため、強化補助電極４およびランド８間に形成される半田フィレット９ａの幅（実装面１ｂの長手方向に沿った幅）は、センサ出力用電極２およびランド６間に形成される半田フィレット９ａよりも広くなる（図３）。

表面実装型半導体パッケージ１は、実装面１ｂに形成されたセンサ出力用電極２、補助電極３および強化補助電極４によって半田９を介して支持されているため、表面実装型半導体パッケージ１の自重をセンサ出力用電極２およびランド６間の半田９のみでなく、補助電極３およびランド７間の半田９と、強化補助電極４およびランド８間の半田９とにも分散させることができる。これにより、表面実装型半導体パッケージ１の沈み込みを少なくすることができるため、半田９の厚さの減少を少なくすることができる。

また、半田９は、半田フィレット９ａが形成されると、半田９の内圧が半田フィレット９ａに逃げるため、半田９の厚さが減少する。しかし、半田フィレット９ａはセンサ出力用電極２および強化補助電極４のみに形成し、補助電極３には形成しないため、半田フィレット９ａが形成されることに起因する半田９の厚さの減少を極力抑制することができる。

ところで、表面実装型半導体パッケージ１は、プリント基板５の基板面５ａに立設された不安定な状態で炉内を移動するため、実装面１ｂの長手方向の両側縁１ｃ，１ｄを支点にして揺れ易い。つまり、表面実装型半導体パッケージ１をその板面１ｈまたは板面１ｉから倒れる方向に揺れ易い。しかし、この実施形態の表面実装型半導体パッケージ１は、実装面１ｂに形成された補助電極３および強化補助電極４がプリント基板５の基板面５ａに支持されており、表面実装型半導体パッケージ１の支点が多いため、表面実装型半導体パッケージ１の揺れを小さくすることができる。

しかも、センサ出力用電極２以外に強化補助電極４にも半田９の半田フィレット９ａを形成することにより、表面実装型半導体パッケージ１の両板面１ｈ，１ｉの下端を挾持するように支持することができるため、表面実装型半導体パッケージ１の揺れをより一層小さくすることができる。
したがって、表面実装型半導体パッケージ１の揺れによって半田９の厚さが不均一になり、半田９の厚さ不足が発生するおそれがないため、表面実装型半導体パッケージ１のプリント基板５に対する接続不良を発生し難くすることができる。

さらに、センサ出力用電極２および強化補助電極４と、ランド６，８との間に形成された半田フィレット９ａは、表面実装型半導体パッケージ１のプリント基板５に対する接合強度を高める役割もしている。たとえば、加速度センサ１０の使用時において、表面実装型半導体パッケージ１に両板面１ｈ，１ｉと交差する方向の加速度、たとえば、検出対象の加速度の方向Ｆ１と交差するような加速度が印加された場合であっても、表面実装型半導体パッケージ１の両板面１ｈ，１ｉの下端が半田９の半田フィレット９ａによって強固に挾持されているため、センサ出力用電極２およびランド６間の接合部分が破断し難い。

上述したように、第１実施形態に係る表面実装型半導体パッケージ１の実装構造を用いれば、表面実装型半導体パッケージ１の実装面１ｂに形成した各補助電極３が主としてセンサ出力用電極２およびプリント基板５のランド６間に介在される半田９を所定の厚さに保持する役割を果たし、かつ、実装面１ｂに形成した各強化補助電極４が主としてセンサ出力用電極２およびプリント基板５のランド６の接合部分に発生する応力の集中を緩和する役割を果たすことができる。

つまり、実装面１ｂにセンサ出力用電極２以外の電極を２種類形成し、半田９の厚さを保持する役割と、半田９の接合部部に発生する応力の集中を緩和する役割とを分担させることにより、半田９の厚さの保持と接合部分の強化とを両立させることができる。
したがって、表面実装型半導体パッケージ１とプリント基板５との接続不良が発生し難い表面実装型半導体パッケージ１の実装構造を実現することができる。

〈第２実施形態〉
この発明に係る第２実施形態について図を参照して説明する。図７は、この実施形態に係る表面実装型半導体パッケージの説明図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は裏面図である。

表面実装型半導体パッケージ１の実装面１ｂには、強化補助電極４が長手方向の両端にそれぞれ形成されており、円形の補助電極３がセンサ出力用電極２と強化補助電極４との間にそれぞれ２個ずつ形成されている。また、各強化補助電極４には延長部４ａがそれぞれ形成されている。また、各センサ出力用電極２には延長部２ａがそれぞれ形成されている。各延長部２ａ，４ａには、それぞれ半田フィレット９ａが形成される。この実装構造を用いた場合も前述の第１実施形態と略同じ効果を奏することができる。

〈第３実施形態〉
この発明に係る第３実施形態について図を参照して説明する。図８は、この実施形態に係る表面実装型半導体パッケージの説明図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は裏面図である。

表面実装型半導体パッケージ１の実装面１ｂには、強化補助電極４が長手方向の両端にそれぞれ形成されており、略長方形の補助電極３がセンサ出力用電極２と強化補助電極４との間にそれぞれ１個ずつ形成されている。また、各強化補助電極４には延長部４ａがそれぞれ形成されている。また、各センサ出力用電極２には延長部４ａと同じ高さの延長部２ａがそれぞれ形成されている。各延長部２ａ，４ａには、それぞれ半田フィレット９ａが形成される。この実装構造を用いた場合も前述の第１実施形態と略同じ効果を奏することができる。

〈第４実施形態〉
この発明に係る第４実施形態について図を参照して説明する。図９は、この実施形態に係る表面実装型半導体パッケージの説明図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は裏面図である。

表面実装型半導体パッケージ１の実装面１ｂには、強化補助電極４が長手方向の両端の各角部にそれぞれ形成されており、略長方形の補助電極３がセンサ出力用電極２と強化補助電極４との間にそれぞれ１個ずつ形成されている。また、各強化補助電極４には延長部４ａがそれぞれ形成されている。また、各センサ出力用電極２には延長部２ａがそれぞれ形成されている。各延長部４ａは、延長部２ａよりも低い高さに形成されている。各延長部２ａ，４ａには、それぞれ半田フィレット９ａが形成される。

このように、強化補助電極４を実装面１ｂの各角部にそれぞれ形成することにより、表面実装型半導体パッケージ１をさらに安定した状態でプリント基板５上に支持することができるため、リフロー工程において搬送される表面実装型半導体パッケージ１の安定度をさらに高めることができるので、半田９の厚さをさらに均一にすることができる。

〈他の実施形態〉
センサ出力用電極２、補助電極３および強化補助電極４の形状および個数は、前述した各実施形態に記載した形状および個数に限定されるものではなく、変更することができる。また、センサ出力用電極２の延長部２ａおよび強化補助電極４の延長部４ａの高さ、幅および個数も前述した各実施形態に記載した高さ、幅および個数に限定されるものではなく、変更することができる。

表面実装型半導体パッケージに内蔵される半導体装置は、前述した加速度センサの他、衝突センサ、ジャイロセンサ、ヨーレートセンサなどでも良い。

１・・表面実装型半導体パッケージ、１ａ・・パッケージ、１ｂ・・実装面、
２・・センサ出力用電極（端子）、２ａ・・延長部、３・・補助電極（第２金属層）、
４・・強化補助電極（第１金属層）、４ａ・・延長部、５・・プリント基板、
５ａ・・基板面、６・・ランド、７・・ランド（第２ランド）、
８・・ランド（第１ランド）、９・・半田、９ａ・・半田フィレット、
１０・・加速度センサ。

Claims (15)

1. 表面実装型半導体パッケージに内蔵される半導体装置と電気的に接続された電極を実装面に有する前記表面実装型半導体パッケージが、半田により前記電極とプリント基板上のランドとが電気的に接続されることによりプリント基板上に表面実装された表面実装型半導体パッケージの実装構造において、
   前記実装面の電極の両側にそれぞれ形成された第１補助電極が、それぞれ前記半田を介して前記プリント基板上の第１ランドに接合されており、かつ、前記第１補助電極の外側にそれぞれ形成された第２補助電極が、それぞれ前記半田を介して前記プリント基板上の第２ランドに接合されており、さらに、前記第１補助電極のみが半田フィレットをも介して前記第１ランドに接合され、
   前記各第１および第２金属層のそれぞれが前記実装面の中心に対して略点対称に形成されていることを特徴とする表面実装型半導体パッケージの実装構造。
2. 表面実装型半導体パッケージに内蔵される半導体装置と電気的に接続された電極を実装面に有する前記表面実装型半導体パッケージが、半田により前記電極とプリント基板上の電極とが電気的に接続されることによりプリント基板上に表面実装された表面実装型半導体パッケージの実装構造において、
   前記実装面の電極の両側にそれぞれ形成された第１補助電極が、それぞれ前記半田を介して前記プリント基板上の第１ランドに接合されており、かつ、各第１補助電極および実装面の電極の間にそれぞれ形成された第２補助電極が、それぞれ前記半田を介して前記プリント基板上の第２ランドに接合されており、さらに、前記第１補助電極のみが半田フィレットをも介して前記第１ランドに接合され、
   前記各第１および第２金属層のそれぞれが前記実装面の中心に対して略点対称に形成されていることを特徴とする表面実装型半導体パッケージの実装構造。
3. 各第２補助電極が前記実装面の長手方向の両端にそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項１に記載の表面実装型半導体パッケージの実装構造。
4. 各第２補助電極が前記実装面の長手方向の両端にそれぞれ複数個ずつ形成されていることを特徴とする請求項３に記載の表面実装型半導体パッケージの実装構造。
5. 各第１補助電極が前記実装面の長手方向の両端にそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項２に記載の表面実装型半導体パッケージの実装構造。
6. 各第１補助電極が前記実装面の長手方向の両端にそれぞれ複数個ずつ形成されていることを特徴とする請求項５に記載の表面実装型半導体パッケージの実装構造。
7. 各第１補助電極が前記実装面の長手方向の両端の各角部にそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項６に記載の表面実装型半導体パッケージの実装構造。
8. 前記実装面の電極が、前記実装面の長手方向に沿った両側縁にそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１つに記載の表面実装型半導体パッケージの実装構造。
9. 前記実装面の電極のそれぞれが前記実装面の中心に対して略点対称に形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１つに記載の表面実装型半導体パッケージの実装構造。
10. 前記実装面の電極が半田フィレットをも介して前記プリント基板上のランドに接合されていることを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか１つに記載の表面実装型半導体パッケージの実装構造。
11. 前記実装面の電極、各第１および第２補助電極の下面が前記実装面と面一であることを特徴とする請求項１ないし請求項１０のいずれか１つに記載の表面実装型半導体パッケージの実装構造。
12. 前記表面実装型半導体パッケージおよびプリント基板間に介在された半田は、リフロー工程において溶融されるものであることを特徴とする請求項１ないし請求項１１のいずれか１つに記載の表面実装型半導体パッケージの実装構造。
13. 前記実装面は、前記表面実装型半導体パッケージの厚さ方向の一面であることを特徴とする請求項１ないし請求項１２のいずれか１つに記載の表面実装型半導体パッケージの実装構造。
14. 前記半田が鉛フリー半田であることを特徴とする請求項１ないし請求項１３のいずれか１つに記載の表面実装型半導体パッケージの実装構造。
15. 各第１補助電極の少なくとも１つ以上は、前記半導体装置を初期設定するために用いるものであることを特徴とする請求項１ないし請求項１４のいずれか１つに記載の表面実装型半導体パッケージ。

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