JPH08195424A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPH08195424A
JPH08195424A JP468695A JP468695A JPH08195424A JP H08195424 A JPH08195424 A JP H08195424A JP 468695 A JP468695 A JP 468695A JP 468695 A JP468695 A JP 468695A JP H08195424 A JPH08195424 A JP H08195424A
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JP
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semiconductor device
external connection
surface pattern
connection terminal
resin
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Hiroya Shimizu
浩也 清水
Atsushi Nakamura
篤 中村
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【構成】上面パターン１０２上の樹脂が形成されていな
い部分かまたは下面パターン１０５の外部接続端子１０
６が形成されていない部分か或いはまたその両方に動作
テストに用いる外部接続端子１０１を設けた半導体装
置。 【効果】半導体装置の実装時に使用される外部接続端子
を変形させたり傷つけたりすることなく動作テストを実
行でき、外部接続端子の変形や損傷に起因する半導体装
置の実装時の障害が生じることがない。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、パッケージによって封
止する半導体チップを備えた半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の技術による半導体装置の例は、国
際公開番号ＷＯ ９２／２００９７がある。この例で
は、図７に示すように、回路基板の上下面に形成された
回路パターンを図示されていないスルーホールにて接続
し、上面パターンにＩＣチップを実装すると共に、封止
樹脂でモールドし、下面パターンには外部接続端子とし
てのボールまたはバンプが形成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術は、製
品の出荷前の動作テストにおいて、半導体装置の外部接
続端子としてのボールまたはバンプと動作テストを行う
装置や半導体装置のソケットの電極の接続部の信頼性に
ついて考慮がなされていなかった。従来技術を用いた半
導体装置では、外部との信号のやりとりは、装置下部に
あるボールまたはバンプのみを通じて行う構成になって
いる。このような構成を取ると、製品の出荷前の動作テ
ストを行うために必要な、半導体装置とこれをテストす
る装置との電気的接続点は、ボールまたはバンプ部分の
みに限られる。このため、ボールまたはバンプの配置に
合わせた電極を持つソケット等に半導体装置を押し付け
たり、針状のプローブを接触させるなりして、テストが
なされることになる。このボールまたはバンプは半田ま
たは他の金属で形成されているため、表面は半田または
他の金属の酸化物で被われており、この酸化層を除去し
なければ電気的に信頼性の高い接続を得ることは困難で
ある。従来の技術による半導体装置では、外観上接続が
なされているように見えても、電気的には接続がなされ
ていない場合がある、という問題点があった。
【０００４】また従来の技術では、製品の出荷前の動作
テストにおいて、半導体装置の外部接続端子としてのボ
ールまたはバンプに傷や変形が生じることについて考慮
がなされていなかった。前述したように、ボールまたは
バンプ表面には金属酸化物が存在しており、電気的に確
実な接続を得ようとすると、これを除去せねばならな
い。このためにはボールまたはバンプの表面を機械的に
かき取るかまたはこれを電極に押し付けてやる必要があ
る。しかし、これによって、ボールまたはバンプの高さ
にばらつきが生じることになり、ユーザがこの半導体装
置を実装基板に実装しようとしたときに障害が生じると
いう問題点があった。
【０００５】また従来の技術では、半導体装置の動作に
伴う発熱を放熱することに関し考慮がなされておらず、
発生した熱は積層板の上下面に形成された回路パター
ン、スルーホールと外部接続端子の長い経路を通じて実
装基板に放熱されるか、ＩＣチップを封止している熱伝
導性の低い樹脂を通じて大気中に放熱されていた。この
ため、上記従来技術では十分な放熱性を確保できないと
いう問題点があった。
【０００６】本発明の目的は、製品のテストを行う際に
用いられるソケットまたはプローブとの接続信頼性の高
い半導体装置を提供することにある。
【０００７】本発明の第二の目的は、上記製品のテスト
の際に、外部接続端子としてのボールまたはバンプ部分
の変形，損傷等が生じることなく、実装基板への実装を
確実に行うことのできる半導体装置を提供することにあ
る。
【０００８】本発明の第三の目的は、十分な放熱性を確
保できる半導体装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は上面パターン上の樹脂が形成されていない
部分かまたは下面パターンの外部接続端子が形成されて
いない部分か或いはまたその両方に半導体装置の動作テ
ストに用いる外部接続端子を設けた。
【００１０】また上記他の目的を達成するために、上面
パターン上の樹脂が形成されていない部分かまたは下面
パターンの外部接続端子が形成されていない部分か或い
はまたその両方に外部接続端子が設けられており、この
外部接続端子表面を含んだ前記上面パターン上の樹脂が
形成されていない部分かまたは下面パターンの外部接続
端子が形成されていない部分か或いはまたその両方に絶
縁性部材を介して放熱用部材を接続したものである。
【００１１】また上記他の目的を達成するために、上面
パターン上の樹脂が形成されていない部分かまたは下面
パターンの外部接続端子が形成されていない部分か或い
はまたその両方に外部接続端子が設けられており、この
外部接続端子表面を含んだ前記上面パターン上の樹脂が
形成されていない部分かまたは下面パターンの外部接続
端子が形成されていない部分か或いはまたその両方に絶
縁性部材を形成したものである。
【００１２】
【作用】上面パターン上の樹脂が形成されていない部分
かまたは下面パターンの外部接続端子が形成されていな
い部分か或いはまたその両方に外部接続端子を設ける
と、下面パターンに設けてある外部接続端子であるボー
ルまたはバンプに代わって、上面パターン上に形成した
外部接続端子を、半導体装置の出荷前の動作テストを行
うために必要な、半導体装置とこれをテストする装置と
の電気的接続点として用いることができる。このため、
半導体装置の実装時に使用される下面パターンの外部接
続端子を変形させたり傷つけたりすることなく動作テス
トを行うことができる。
【００１３】上面パターン上の樹脂が形成されていない
部分かまたは下面パターンの外部接続端子が形成されて
いない部分か或いはまたその両方に外部接続端子を設け
ると、半導体装置の出荷前の動作テストを行う際に、樹
脂により封止してある部分にストレスを負荷することな
く、上下方向からの強い押し付け力によりソケットの電
極と外部接続端子の電気的接続を取ることができるの
で、製品のテストを行う際に用いられるソケットまたは
プローブとの接続信頼性を向上することができる。
【００１４】上面パターン上の樹脂が形成されていない
部分かまたは下面パターンの外部接続端子が形成されて
いない部分か或いはまたその両方に外部接続端子を設
け、この外部接続端子表面を含んだ上面パターン上の樹
脂が形成されていない部分に絶縁性部材を介して放熱用
部材を接続すると、半導体装置の動作に伴って発生した
熱は積層板の上面に形成された回路パターンと絶縁性部
材の短い経路を通じて放熱部材に至り、ここから大気中
に放熱されるので、十分な放熱性を確保することができ
る。また上面パターンと放熱部材の間に絶縁性部材が介
在しているので、上面パターン同士の短絡が生じること
なく、半導体装置を確実に動作させることができる。
【００１５】上面パターン上の樹脂が形成されていない
部分かまたは下面パターンの外部接続端子が形成されて
いない部分か或いはまたその両方に外部接続端子を設
け、上面パターン上または下面パターン上、或いは、ま
たその両方に形成した外部接続端子を半導体装置の出荷
前の動作テストを行うために必要な半導体装置とこれを
テストする装置との電気的接続点として用い、この動作
テストの終了後に上面パターン上または下面パターン上
或いはまたその両方に絶縁性部材を形成する構造を取る
と、外部接続端子への電気伝導性のある金属屑等の付着
による短絡が生じることがないので、誤動作，故障のな
い半導体装置を提供することができる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図を用いて説明す
る。
【００１７】図１は、本発明の半導体装置の一実施例に
関する断面図及び平面図である。この半導体装置は、回
路基板１０８の上下面に形成された回路パターンを、断
面図には図示していないスルーホール１１１で接続し、
上面パターン１０２にＩＣチップ１０３を実装すると共
に、封止樹脂１０４でモールドし、下面パターン105に
は外部接続端子としての金属のボールまたはバンプが１
０６が形成されている。そして回路基板上には半導体装
置の動作テストに用いる外部接続端子１０１が上面パタ
ーンの一部として形成してある。
【００１８】このように、動作テストに用いる外部接続
端子を、実装基板への接続に用いる外部接続端子とは別
に設けると、下面パターンに設けてある外部接続端子で
あるボールまたはバンプに代わって、上面パターン上に
形成した外部接続端子を、半導体装置の出荷前の動作テ
ストを行うために必要な、半導体装置とこれをテストす
る装置またはソケットとの電気的接続点として用いるこ
とができる。このため、半導体装置の実装時に使用され
る下面パターンの外部接続端子を変形させたり傷つけた
りすることなく動作テストを行うことができる。下面パ
ターンの外部接続端子が変形したり傷ついたりして、回
路基板の下端であるレジスト層107 表面から外部接続端
子１０６の最下端部までの高さが、複数存在する外部接
続端子ごとにばらつきが生じることになると、この半導
体装置をリフロー工程等によって実装基板に実装するこ
とが困難となる。本発明はこのような困難を完全に取り
除くものである。
【００１９】また、このように、動作テストのための外
部接続端子を半導体装置外周部に引き出して形成する
と、この外部接続端子のピッチは、基板上のワイヤボン
ディングパッド１１２のピッチに比べ大きくすることが
できる。動作テストの際に必要なソケットまたはプロー
ブの電極ピッチも大きくすることができ、ソケットまた
はプローブの製造が容易になる。
【００２０】さらに、本実施例のように、動作テストの
ための外部接続端子を、ＩＣチップの封止樹脂の外縁部
に設けることにより、動作テスト時に、半導体装置の、
特にＩＣチップ部分，ボンディングワイヤ１１０，封止
樹脂１０４と回路基板１０８の界面，外部接続端子１０
６等に無理な力を負荷することなくテストを行うことが
できる。このため、これらの部材が破損したり、界面に
剥離が生じたりすることがない。
【００２１】図１中には明示していないが、動作テスト
用の外部接続端子表面にメッキ法などにより金を形成す
ることは、外部接続端子１０１表面の酸化を防止するこ
とができるため、ソケットまたはプローブとの接続信頼
性を向上させる効果がある。ワイヤボンディング用のパ
ッド１１３及び１１２表面には、一般に金を形成するこ
とが多いので、外部接続端子１０１上の金も同一工程で
形成すれば、製造工程を増やすことなく信頼性の高い半
導体装置を提供可能である。また、この金の形成は、本
図に示した実施例のみならず、以下に示す各種の実施例
でも、接続信頼性を増すために有効である。
【００２２】図２に本発明の半導体装置を適用したソケ
ットの一実施例の断面図を示す。ここに示すソケットの
例では、半導体装置に形成されている動作テスト用の外
部接続端子のピッチに合わせて形成されているコンタク
ト用の電極２０３を備えたソケットの上部部材２０２
と、ソケットの下部部材２０１により、本発明の半導体
装置２００を、この半導体装置のＩＣチップの樹脂封止
部の外縁部で挟み込む構成となっている。本発明によれ
ば、ソケットをこのように構成することができるので、
先に述べたような破損，剥離を生じることなく、半導体
装置の動作テストを行うことができる。なお、本実施例
中では、コンタクト用電極２０３は、棒状の電極を用い
ているが、半導体装置に形成されている動作テスト用の
外部接続端子のピッチに合わせて形成されており、この
電極に接触させることが可能な幾何学的配置となってい
れば、メッキや銅張り板をエッチングすることにより電
極を構成しても良いのは当然のことである。なお、図中
２０４は、ソケットの上部部材と下部部材の蝶番の役目
を果たす回転軸を表している。
【００２３】図３には、本発明の他の実施例を示してあ
る。この例では、動作テスト用の外部接続端子１０１を
全て、半導体装置の回路基板１０８の下面に、下面パタ
ーン１０５と一緒に形成してある。この例のように、下
面に動作テスト用の外部接続端子を形成すると、半導体
装置を実装基板へ実装した後に、金属片等が外部接続端
子に接触することによる誤動作，故障等を防止すること
が可能となる利点がある。なおこの場合、動作テスト用
のソケットは、図２に示したものとは逆に、下部部材２
０１にコンタクト用電極を設けるか、或いは半導体装置
２００を上下逆にセットして用いても良いのは当然であ
る。
【００２４】これまでに示した例では、半導体装置の動
作テストに用いる外部接続端子101は、ＩＣチップ上の
ワイヤボンディング端子１１３または実装に用いる外部
接続端子１０６に、１体１で対応して設けてあったが、
これは必ずしも必要なことではなく、動作テストの必要
に応じて減らしても良いのは当然なことである。
【００２５】図４に示した例では、回路基板１０８の上
面と下面の両方に、それぞれのパターン１０２，１０５
と一緒に動作テスト用の外部接続端子１０１を設けた例
を示す。このように、回路基板のどちらか一面だけでは
なく、両方を用いることにより、動作テスト用の外部接
続端子のピッチを大きく取ることができる。これが大き
いと、テストに用いるソケットのコンタクト用電極のピ
ッチも大きくすることができるので、ソケットを容易に
低価格で製作できる利点がある。
【００２６】図５に示した実施例では、本発明の動作テ
スト用の外部接続端子１０１を、半導体装置の放熱機構
の一部として利用している例である。この例のように、
絶縁部材５０２を介して、放熱部材５０１を外部接続端
子１０１上に接続することにより、半導体装置の動作に
よりチップで生じた熱を短い経路で放熱部材５０１に導
き、放熱を行うことができる。熱伝導性，加工性が良好
であり、軽量であることから、放熱部材５０１には、ア
ルミニウム等の金属を用いるのが良い。絶縁部材５０２
は、放熱部材５０１による外部接続端子１０１の短絡を
防止するために必要であるが、良好な熱伝導性を得るた
めには、これが薄いほど良い。
【００２７】また、この放熱部材５０１及び絶縁部材５
０２は、半導体装置の出荷段階で接続しても良いし、ユ
ーザによって接続しても良いのは当然である。いずれに
しても、放熱部材及び絶縁部材の形成前に本半導体装置
の動作テストを行うことが必要である。
【００２８】図６の実施例には、上面パターン１０２上
にレジスト等の絶縁層６０１，602を形成しているもの
を示してある。このうち、レジスト６０２は、上面パタ
ーンの保護や、スルーホール部分の穴埋めのために形成
されている。レジスト６０１が本発明に係る部分であ
り、これは動作テストのための外部接続端子１０１が外
部に露出することによる、この接続端子の短絡等に起因
する誤動作，故障を防止することを目的としている。こ
のレジスト６０１の代わりに、例えば、絶縁性フィルム
等を張り付けたりしても良いのは当然である。このよう
な構造を取る場合、本半導体装置の絶縁性部材６０１を
残して他の部分を完成した後、外部接続端子１０１を用
いて本半導体装置の動作テストを行い、この後に絶縁性
部材６０１を形成することが必要である。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、半導体装置の回路基板
の上面パターン上の樹脂が形成されていない部分かまた
は下面パターンの外部接続端子が形成されていない部分
か或いはまたその両方に半導体装置の動作テストに用い
る外部接続端子を設けることにより、下面パターンに設
けてある外部接続端子であるボールまたはバンプに代わ
って、上面パターン上に形成した外部接続端子を、半導
体装置の出荷前の動作テストを行うために必要な、半導
体装置とこれをテストする装置との電気的接続点として
用いることができる。このため、半導体装置の実装時に
使用される下面パターンの外部接続端子を変形させたり
傷つけたりすることなく動作テストを行うことができ、
外部接続端子の変形や損傷に起因する、半導体装置の実
装時での障害のない製品を提供することができる。
【００３０】また、本発明によれば、上面パターン上の
樹脂が形成されていない部分かまたは下面パターンの外
部接続端子が形成されていない部分か或いはまたその両
方に動作テストのための外部接続端子を設けると、半導
体装置の出荷前の動作テストを行う際に、樹脂により封
止してある部分にストレスを負荷することなく、上下方
向からの強い押し付け力によりソケットの電極やプロー
ブと外部接続端子の電気的接続を取ることができるの
で、製品のテストを行う際に用いられるソケットまたは
プローブとの接続信頼性を向上することができる。
【００３１】また、本発明によれば、動作テストのため
の外部接続端子表面を含んだ上面パターン上の樹脂が形
成されていない部分に絶縁性部材を介して放熱用部材を
接続すると、半導体装置の動作に伴って発生した熱は積
層板の上面に形成された回路パターンと絶縁性部材の短
い経路を通じて放熱部材に至り、ここから大気中に放熱
されるので、十分な放熱性を確保できる。
【００３２】また上面パターンと放熱部材の間に絶縁性
部材が介在しているので、上面パターン同士の短絡が生
じることなく、半導体装置を確実に動作させる。
【００３３】また、本発明によれば、動作テストのため
の外部接続端子を用いて動作テストを行った後、この外
部接続端子上に絶縁性部材を形成する構造を取ると、外
部接続端子への電気伝導性のある金属屑等の付着による
短絡が生じることがないので、誤動作，故障のない半導
体装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の半導体装置の一実施例の説明図。
【図２】本発明による半導体装置を適用したソケットの
一実施例の断面図。
【図３】本発明の半導体装置の第二実施例を下方から見
た平面図。
【図４】本発明の半導体装置の第三実施例の平面図。
【図５】本発明の半導体装置の第四実施例の断面図。
【図６】本発明の半導体装置の第五実施例の断面図。
【図７】従来の技術による半導体装置の断面図。
【符号の説明】
１０１…動作テストのための外部接続端子、１０２…上
面の配線パターン、１０３…ＩＣチップ、１０４…封止
樹脂、１０５…下面の配線パターン、１０６…実装に用
いる外部接続端子、１０８…回路基板、１０７…レジス
ト層、１０９…絶縁体層、１１１…スルーホール、１１
０…ボンディングワイヤ、５０１…放熱部材、６０１…
絶縁性部材。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】両面銅張り積層板、または複数層の回路パ
    ターンを持つ層からなる基板の上下面に形成された回路
    パターンをスルーホールにて接続し、上面パターンにＩ
    Ｃチップを実装するとともに、下面パターンに外部接続
    端子を設けてあり、前記ＩＣチップが樹脂により封止さ
    れた半導体装置において、前記上面パターン上の樹脂が
    形成されていない部分かまたは前記下面パターンの外部
    接続端子が形成されていない部分か或いはまたその両方
    に前記半導体装置の動作テストに用いる外部接続端子を
    設けたことを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項２】両面銅張り積層板かまたは複数層の回路パ
    ターンを持つ層からなる基板の上下面に形成された回路
    パターンをスルーホールにて接続し、上面パターンにＩ
    Ｃチップを実装するとともに、下面パターンに外部接続
    端子を設けてあり、前記ＩＣチップが樹脂により封止さ
    れた半導体装置において、前記上面パターン上の樹脂が
    形成されていない部分かまたは前記下面パターンの外部
    接続端子が形成されていない部分か或いはまたその両方
    に前記半導体装置の動作テストに用いる外部接続端子が
    設けてあり、前記外部接続端子表面を含んだ前記上面パ
    ターン上の樹脂が形成されていない部分かまたは前記下
    面パターンの外部接続端子が形成されていない部分か或
    いはまたその両方に絶縁性部材を介して放熱用部材が接
    続されていることを特徴とする半導体装置。
  3. 【請求項３】両面銅張り積層板かまたは複数層の回路パ
    ターンを持つ層からなる基板の上下面に形成された回路
    パターンをスルーホールにて接続し、上面パターンにＩ
    Ｃチップを実装するとともに、下面パターンに外部接続
    端子を設けてあり、前記ＩＣチップが樹脂により封止さ
    れた半導体装置において、前記上面パターン上の樹脂が
    形成されていない部分かまたは前記下面パターンの外部
    接続端子が形成されていない部分か或いはまたその両方
    に前記半導体装置の動作テストに用いる外部接続端子が
    設けてあり、この外部接続端子表面を含んだ前記上面パ
    ターン上または下面パターン上或いはその両方に、絶縁
    性部材が形成してあることを特徴とする半導体装置。
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