JPH08222655A - 電子部品の電極構造とその製造方法 - Google Patents
電子部品の電極構造とその製造方法Info
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- JPH08222655A JPH08222655A JP2394795A JP2394795A JPH08222655A JP H08222655 A JPH08222655 A JP H08222655A JP 2394795 A JP2394795 A JP 2394795A JP 2394795 A JP2394795 A JP 2394795A JP H08222655 A JPH08222655 A JP H08222655A
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- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 電極の周囲が保護部材で囲まれている構造に
おいて、その電極にはんだボ−ルを接合するときの接合
信頼性を向上させる電子部品の電極構造とその製造方法
を提供する。 【構成】 パッケージにおける電極6が設けられた面に
は、その電極6を囲む形で耐湿性を向上させる保護部材
1を設けている。そして、電極6におけるはんだが濡れ
る部分の面積は、その電極6を囲む保護部材1が形成す
る穴の断面の面積よりも小さいことを特徴としている。 【効果】 超多ピン化によってパッケージが大型化して
も反りの発生を大幅に低減できる。
おいて、その電極にはんだボ−ルを接合するときの接合
信頼性を向上させる電子部品の電極構造とその製造方法
を提供する。 【構成】 パッケージにおける電極6が設けられた面に
は、その電極6を囲む形で耐湿性を向上させる保護部材
1を設けている。そして、電極6におけるはんだが濡れ
る部分の面積は、その電極6を囲む保護部材1が形成す
る穴の断面の面積よりも小さいことを特徴としている。 【効果】 超多ピン化によってパッケージが大型化して
も反りの発生を大幅に低減できる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、樹脂封止型半導体装置
などの電子部品の電極構造とその製造方法に関し、特
に、高密度実装に好適な電子部品の電極構造とその製造
方法に関する。
などの電子部品の電極構造とその製造方法に関し、特
に、高密度実装に好適な電子部品の電極構造とその製造
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】このような従来の電子部品の電極構造で
は、例えば、半導体装置においては、その半導体装置の
パッケージの側面にリードを配置した構造が主流であ
る。この構造のパッケージは、製造コストが低い反面、
リードが1次元配列であるためリード本数とパッケージ
寸法が比例し、多ピン化による高密度実装には限界があ
った。
は、例えば、半導体装置においては、その半導体装置の
パッケージの側面にリードを配置した構造が主流であ
る。この構造のパッケージは、製造コストが低い反面、
リードが1次元配列であるためリード本数とパッケージ
寸法が比例し、多ピン化による高密度実装には限界があ
った。
【0003】これに対して多ピン化に適するパッケージ
として、パッケージの裏面に直接半田付け可能な電極を
2次元に配置して外部実装基板に実装する構造が実用化
されている。しかし、このような構造のパッケージでは
樹脂封止が片面モールドであるため、超多ピン化により
パッケージが大型化した場合モールド後の反りの発生が
問題となる。
として、パッケージの裏面に直接半田付け可能な電極を
2次元に配置して外部実装基板に実装する構造が実用化
されている。しかし、このような構造のパッケージでは
樹脂封止が片面モールドであるため、超多ピン化により
パッケージが大型化した場合モールド後の反りの発生が
問題となる。
【0004】そこで、この反りの発生を防止する構造と
して、裏面の電極となる部分が露出するように樹脂穴を
設けて両面フルモールドしたパッケージ構造が提案され
ており、例えば、特開昭61−73353号公報、特開
昭62−147751号等に開示されている。
して、裏面の電極となる部分が露出するように樹脂穴を
設けて両面フルモールドしたパッケージ構造が提案され
ており、例えば、特開昭61−73353号公報、特開
昭62−147751号等に開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述の従
来の電子部品の電極構造では、従来型のパッケージ構造
におけるインナーリードの表面に至る樹脂穴を裏面に設
けて、そこにはんだボ−ルを形成して外部基板に実装す
るという点で一致しているが、そのはんだボ−ルの具体
的な接合方法が明示されていない。
来の電子部品の電極構造では、従来型のパッケージ構造
におけるインナーリードの表面に至る樹脂穴を裏面に設
けて、そこにはんだボ−ルを形成して外部基板に実装す
るという点で一致しているが、そのはんだボ−ルの具体
的な接合方法が明示されていない。
【0006】例えば、図2に示す従来の電子部品の電極
構造におけるはんだボ−ル接続部の断面図で示すよう
に、配線基板裏面の電極6の面積と電極部の樹脂穴の面
積を等しくした場合は、露出した面はすべてはんだボ−
ルの接合面となる。したがって樹脂穴が存在しなければ
はんだボ−ル15の接合後の形状は図で示すような略円
形の形状になるはずである。
構造におけるはんだボ−ル接続部の断面図で示すよう
に、配線基板裏面の電極6の面積と電極部の樹脂穴の面
積を等しくした場合は、露出した面はすべてはんだボ−
ルの接合面となる。したがって樹脂穴が存在しなければ
はんだボ−ル15の接合後の形状は図で示すような略円
形の形状になるはずである。
【0007】しかし、樹脂穴の形状によって、はんだ溶
融時の表面張力による膨張が妨げられ、はんだボ−ル1
5が樹脂穴から飛び出す方向の反力を受けて、電極6と
はんだボ−ル15とが接合しない場合が生じてしまう。
融時の表面張力による膨張が妨げられ、はんだボ−ル1
5が樹脂穴から飛び出す方向の反力を受けて、電極6と
はんだボ−ル15とが接合しない場合が生じてしまう。
【0008】そこで、本発明は、電極の周囲が保護部材
等で囲まれている電子部品の電極構造において、その電
極にはんだボールを接合するときの接合信頼性を向上さ
せることができる電子部品の電極構造とその製造方法を
提供することを目的とする。
等で囲まれている電子部品の電極構造において、その電
極にはんだボールを接合するときの接合信頼性を向上さ
せることができる電子部品の電極構造とその製造方法を
提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の電子部品の電極
構造は、パッケージ裏面に設けられた直接はんだ付け可
能な電極を有し、はんだボールを用いて前記電極と外部
実装基板の端子とを接続する電子部品の電極構造におい
て、パッケージにおける前記電極が設けられた面にその
電極を囲む形で耐湿性を向上させる保護部材を設け、前
記電極におけるはんだが濡れる部分の面積は、その電極
を囲む前記保護部材が形成する穴の断面の面積よりも小
さいことを特徴とする。
構造は、パッケージ裏面に設けられた直接はんだ付け可
能な電極を有し、はんだボールを用いて前記電極と外部
実装基板の端子とを接続する電子部品の電極構造におい
て、パッケージにおける前記電極が設けられた面にその
電極を囲む形で耐湿性を向上させる保護部材を設け、前
記電極におけるはんだが濡れる部分の面積は、その電極
を囲む前記保護部材が形成する穴の断面の面積よりも小
さいことを特徴とする。
【0010】また、本発明の電子部品の電極構造は、は
んだボールを端子として接続するための電極を有する電
子部品の電極構造において、前記電極が設けられた面に
その電極を囲む形で厚さが0.1mm以上の保護部材を設
け、前記電極におけるはんだが濡れる部分の面積がその
電極を囲む保護部材が形成する穴の断面の面積よりも小
さいことを特徴とする。
んだボールを端子として接続するための電極を有する電
子部品の電極構造において、前記電極が設けられた面に
その電極を囲む形で厚さが0.1mm以上の保護部材を設
け、前記電極におけるはんだが濡れる部分の面積がその
電極を囲む保護部材が形成する穴の断面の面積よりも小
さいことを特徴とする。
【0011】また、本発明の電子部品の電極構造は、電
極に装着されるはんだボ−ルの最大断面積が、そのはん
だボ−ルの最大断面積となる位置における保護部材の穴
の断面積よりも小さいことが好ましい。
極に装着されるはんだボ−ルの最大断面積が、そのはん
だボ−ルの最大断面積となる位置における保護部材の穴
の断面積よりも小さいことが好ましい。
【0012】また、本発明の電子部品の電極構造は、電
極に装着したはんだボ−ルの外面が保護部材が形成する
穴の内面に接触しないことが好ましい。
極に装着したはんだボ−ルの外面が保護部材が形成する
穴の内面に接触しないことが好ましい。
【0013】また、本発明の電子部品の電極構造は、半
導体チップと、リ−ドフレ−ムと、両者を電気的に接続
する手段とを有し、これらを保護部材で封止したパッケ
−ジにおける片方の面からそのパッケ−ジ内部のリ−ド
フレ−ムの表面に至る穴を設けた電子部品の電極構造に
おいて、前記保護部材が形成する穴から露出したリ−ド
のはんだが濡れる部分の面積がその保護部材が形成する
穴の断面の面積よりも小さいことを特徴とする。
導体チップと、リ−ドフレ−ムと、両者を電気的に接続
する手段とを有し、これらを保護部材で封止したパッケ
−ジにおける片方の面からそのパッケ−ジ内部のリ−ド
フレ−ムの表面に至る穴を設けた電子部品の電極構造に
おいて、前記保護部材が形成する穴から露出したリ−ド
のはんだが濡れる部分の面積がその保護部材が形成する
穴の断面の面積よりも小さいことを特徴とする。
【0014】また、本発明の電子部品の電極構造は、半
導体チップと、リ−ドフレ−ムと、両者を電気的に接続
する手段とを有し、これらを保護部材で封止したパッケ
−ジにおける半導体チップ搭載面に対する反対の面から
配線基板上に形成された電極に至る穴を設けた電子部品
の電極構造において、保護部材の穴から露出した前記電
極におけるはんだが濡れる部分の面積は、保護部材が形
成する穴の断面の面積よりも小さいことを特徴とする。
導体チップと、リ−ドフレ−ムと、両者を電気的に接続
する手段とを有し、これらを保護部材で封止したパッケ
−ジにおける半導体チップ搭載面に対する反対の面から
配線基板上に形成された電極に至る穴を設けた電子部品
の電極構造において、保護部材の穴から露出した前記電
極におけるはんだが濡れる部分の面積は、保護部材が形
成する穴の断面の面積よりも小さいことを特徴とする。
【0015】また、本発明の電子部品の電極構造は、半
導体チップを保護部材で封止し、その半導体チップ上に
形成した電極に至る穴を前記保護部材に設けた電子部品
の電極構造において、前記保護部材の穴から露出した前
記電極におけるはんだが濡れる部分の面積が前記保護部
材の穴の断面の面積よりも小さいことを特徴とする。
導体チップを保護部材で封止し、その半導体チップ上に
形成した電極に至る穴を前記保護部材に設けた電子部品
の電極構造において、前記保護部材の穴から露出した前
記電極におけるはんだが濡れる部分の面積が前記保護部
材の穴の断面の面積よりも小さいことを特徴とする。
【0016】また、本発明の電子部品の電極構造は、保
護部材が封止樹脂であることが好ましい。
護部材が封止樹脂であることが好ましい。
【0017】また、本発明の電子部品の電極構造は、電
極を囲む保護部材が形成する穴の形状を、内部に向かっ
て狭くなるようなテーパ状にすることが好ましい。
極を囲む保護部材が形成する穴の形状を、内部に向かっ
て狭くなるようなテーパ状にすることが好ましい。
【0018】また、本発明の電子部品の電極構造は、電
極を囲む保護部材が形成する穴の形状が、内部に向かっ
て狭くなるようなテーパ状であるとともに、その穴の断
面積が途中から急に小さくなることが好ましい。
極を囲む保護部材が形成する穴の形状が、内部に向かっ
て狭くなるようなテーパ状であるとともに、その穴の断
面積が途中から急に小さくなることが好ましい。
【0019】また、本発明の電子部品の電極構造は、電
極を囲む保護部材が形成する穴のテーパ角度を途中から
急に大きくすることが好ましい。
極を囲む保護部材が形成する穴のテーパ角度を途中から
急に大きくすることが好ましい。
【0020】また、本発明の電子部品の電極構造は、は
んだボールを端子として接続するための電極を有する電
子部品の電極構造において、前記電極が設けられた面に
その電極を囲む形で封止樹脂で覆い、前記電極の一部が
前記封止樹脂で覆われていることを特徴とする。
んだボールを端子として接続するための電極を有する電
子部品の電極構造において、前記電極が設けられた面に
その電極を囲む形で封止樹脂で覆い、前記電極の一部が
前記封止樹脂で覆われていることを特徴とする。
【0021】また、本発明の電子部品の電極構造は、は
んだボールを端子として接続するための電極を有する電
子部品の電極構造において、前記電極が設けられた面に
その電極を囲む形で保護部材を設け、前記電極の一部が
ソルダーレジストで覆われていることを特徴とする。
んだボールを端子として接続するための電極を有する電
子部品の電極構造において、前記電極が設けられた面に
その電極を囲む形で保護部材を設け、前記電極の一部が
ソルダーレジストで覆われていることを特徴とする。
【0022】また、本発明の電子部品の電極構造は、電
極と、この電極に接続されたはんだボ−ル端子とを有す
る電子部品の電極構造において、前記電極が設けられた
面にその電極を囲む形で保護部材を設け、前記電極のは
んだが濡れる部分の面積は、前記電極に装着したはんだ
ボ−ルの最大断面積の50%よりも小さいことを特徴と
する。
極と、この電極に接続されたはんだボ−ル端子とを有す
る電子部品の電極構造において、前記電極が設けられた
面にその電極を囲む形で保護部材を設け、前記電極のは
んだが濡れる部分の面積は、前記電極に装着したはんだ
ボ−ルの最大断面積の50%よりも小さいことを特徴と
する。
【0023】本発明の半導体装置は、上記の各電子部品
の電極構造を有する半導体装置において、半導体装置の
パッケージが両面モールド構造であることを特徴とす
る。
の電極構造を有する半導体装置において、半導体装置の
パッケージが両面モールド構造であることを特徴とす
る。
【0024】本発明の電子部品の電極構造の製造方法
は、はんだボールを端子として接続する電極を有し、こ
の電極が設けられている面がその電極を囲む形で封止樹
脂で覆われている電子部品の電極構造の製造方法におい
て、樹脂を封止する金型下型のキャビティー内に、前記
電極の位置に対応させて複数の突起を形成し、これらの
突起の先端をクランプ時に電極の一部分または全部に押
し当て、前記封止樹脂を金型内に流し込むことを特徴と
する。
は、はんだボールを端子として接続する電極を有し、こ
の電極が設けられている面がその電極を囲む形で封止樹
脂で覆われている電子部品の電極構造の製造方法におい
て、樹脂を封止する金型下型のキャビティー内に、前記
電極の位置に対応させて複数の突起を形成し、これらの
突起の先端をクランプ時に電極の一部分または全部に押
し当て、前記封止樹脂を金型内に流し込むことを特徴と
する。
【0025】また、本発明の電子部品の電極構造の製造
方法は、突起の先端の形状が、2重突起構造であること
が好ましい。
方法は、突起の先端の形状が、2重突起構造であること
が好ましい。
【0026】
【作用】本発明の電子部品の電極構造は、図1及び図3
に示すように、電極におけるはんだが濡れる部分の面積
は、その電極を囲む保護部材が形成する穴の断面の面積
よりも小さい。この構造によれば、はんだボ−ル接合部
において、はんだボ−ルの接合時のはんだの表面張力に
よる膨張が保護部材によって妨げれれることがない。
に示すように、電極におけるはんだが濡れる部分の面積
は、その電極を囲む保護部材が形成する穴の断面の面積
よりも小さい。この構造によれば、はんだボ−ル接合部
において、はんだボ−ルの接合時のはんだの表面張力に
よる膨張が保護部材によって妨げれれることがない。
【0027】すなわち、はんだボ−ルは自由に所定の形
状まで膨張することができ、電極の周囲に保護部材が無
いに等しい状態となるので、はんだボ−ルの表面張力に
よりそのはんだボ−ル自身が受ける反力が大幅に抑えら
れ、はんだボ−ル接合時の信頼性が向上する。
状まで膨張することができ、電極の周囲に保護部材が無
いに等しい状態となるので、はんだボ−ルの表面張力に
よりそのはんだボ−ル自身が受ける反力が大幅に抑えら
れ、はんだボ−ル接合時の信頼性が向上する。
【0028】一方、従来の図2に示すような電子部品の
電極構造では、電極の面積と電極部の樹脂穴の面積が略
等しいので、樹脂穴が存在しいとすればはんだボ−ル1
5の接合後の形状は図2で示すような略円形の形状にな
る。
電極構造では、電極の面積と電極部の樹脂穴の面積が略
等しいので、樹脂穴が存在しいとすればはんだボ−ル1
5の接合後の形状は図2で示すような略円形の形状にな
る。
【0029】これにより、従来の電子部品の電極構造で
は、樹脂穴の形状によって、はんだ溶融時の表面張力に
よる膨張が妨げられ、はんだボ−ルが樹脂穴から飛び出
す方向の反力を受けて、電極とはんだボ−ルとが接合し
ない場合が生じてしまう。
は、樹脂穴の形状によって、はんだ溶融時の表面張力に
よる膨張が妨げられ、はんだボ−ルが樹脂穴から飛び出
す方向の反力を受けて、電極とはんだボ−ルとが接合し
ない場合が生じてしまう。
【0030】したがって、本発明の電子部品の電極構造
を有する半導体装置は、半導体装置のパッケージの両面
をモールド構造にすることによって、超多ピン化による
パッケージが大型化した場合のモールド後の反りを低減
することができるとともに、電極における、はんだボ−
ル接合の信頼性を大幅に向上させることができる。
を有する半導体装置は、半導体装置のパッケージの両面
をモールド構造にすることによって、超多ピン化による
パッケージが大型化した場合のモールド後の反りを低減
することができるとともに、電極における、はんだボ−
ル接合の信頼性を大幅に向上させることができる。
【0031】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【0032】図1は、本発明の第1実施例に係る電子部
品の電極構造を示すボ−ル取付け部の断面図である。な
お、本実施例では、電子部品の一例として半導体装置の
電極構造について示している。
品の電極構造を示すボ−ル取付け部の断面図である。な
お、本実施例では、電子部品の一例として半導体装置の
電極構造について示している。
【0033】本実施例の電子部品の電極構造では、パッ
ケージ裏面に設けられた直接はんだ付け可能な電極6を
有し、図3に示すような、はんだボール15を用いて電
極6と外部実装基板の端子とを接続する電極構造になっ
ている。
ケージ裏面に設けられた直接はんだ付け可能な電極6を
有し、図3に示すような、はんだボール15を用いて電
極6と外部実装基板の端子とを接続する電極構造になっ
ている。
【0034】さらに、パッケージにおける電極6が設け
られた面には、その電極6を囲む形で耐湿性を向上させ
る保護部材1を設けている。そして、電極6におけるは
んだが濡れる部分の面積は、その電極6を囲む保護部材
1が形成する穴の断面の面積よりも小さいことを特徴と
している。
られた面には、その電極6を囲む形で耐湿性を向上させ
る保護部材1を設けている。そして、電極6におけるは
んだが濡れる部分の面積は、その電極6を囲む保護部材
1が形成する穴の断面の面積よりも小さいことを特徴と
している。
【0035】さらに、本実施例の電子部品の電極構造を
詳細に説明する。配線基板4上に搭載された半導体チッ
プであるシリコンチップ2は、配線基板4上のボンディ
ングパッドに金属細線3を介して電気的に接続され、ボ
ンディングパッドは内部配線5を介して裏面の電極6に
電気的に接続されている。
詳細に説明する。配線基板4上に搭載された半導体チッ
プであるシリコンチップ2は、配線基板4上のボンディ
ングパッドに金属細線3を介して電気的に接続され、ボ
ンディングパッドは内部配線5を介して裏面の電極6に
電気的に接続されている。
【0036】シリコンチップ搭載面は、樹脂モ−ルドに
よって封止樹脂1aで封止され外部環境から保護されて
いる。配線基板4の裏面には、電極6の表面が露出する
ように保護部材1によってテ−パ状の穴が形成されてい
る。ここで、電極6の全面がはんだで濡れる材質である
場合には、電極6の面積が、その電極6の周辺に形成さ
れた保護部材1による穴の断面の面積よりも小さくなる
ようにしている。
よって封止樹脂1aで封止され外部環境から保護されて
いる。配線基板4の裏面には、電極6の表面が露出する
ように保護部材1によってテ−パ状の穴が形成されてい
る。ここで、電極6の全面がはんだで濡れる材質である
場合には、電極6の面積が、その電極6の周辺に形成さ
れた保護部材1による穴の断面の面積よりも小さくなる
ようにしている。
【0037】すなわち、保護部材1による穴の底面全体
に電極6を設けるのではなく、その穴の断面よりも小さ
い面積の電極6を設けて、その穴の底面には電極6で覆
われていない部分を有する構造としている。
に電極6を設けるのではなく、その穴の断面よりも小さ
い面積の電極6を設けて、その穴の底面には電極6で覆
われていない部分を有する構造としている。
【0038】なお、本実施例では、保護部材1は配線基
板4を水分から保護することを目的に設けている。その
目的を実現するためには、保護部材1は少なくとも0.
1mmの厚さが必要となる。
板4を水分から保護することを目的に設けている。その
目的を実現するためには、保護部材1は少なくとも0.
1mmの厚さが必要となる。
【0039】次に、本電子部品の電極構造の作用及び動
作について説明する。図3は、本実施例に係る電子部品
の電極構造において、はんだボ−ル接合後の状態を示す
要部断面図である。
作について説明する。図3は、本実施例に係る電子部品
の電極構造において、はんだボ−ル接合後の状態を示す
要部断面図である。
【0040】図3に示すように、はんだボ−ル接合部に
おいて、はんだボ−ル15の接合時のはんだの表面張力
による膨張が保護部材1によって妨げれれることがな
い。すなわち、はんだボ−ル15は自由に所定の形状ま
で膨張することができ、電極6の周囲に保護部材が無い
に等しい状態となるので、従来構造における表面張力に
よるはんだボ−ル15の反力が大幅に抑えられ、はんだ
ボ−ル接合時の信頼性が向上する。
おいて、はんだボ−ル15の接合時のはんだの表面張力
による膨張が保護部材1によって妨げれれることがな
い。すなわち、はんだボ−ル15は自由に所定の形状ま
で膨張することができ、電極6の周囲に保護部材が無い
に等しい状態となるので、従来構造における表面張力に
よるはんだボ−ル15の反力が大幅に抑えられ、はんだ
ボ−ル接合時の信頼性が向上する。
【0041】図4は、図1に示す第1実施例に係る電子
部品の電極構造を実現するための、保護部材に封止樹脂
を用いた場合のその電極構造の製造方法を示す断面図で
ある。本製造方法では、シリコンチップ2を搭載した配
線基板4を金型上板11と金型下板10でクランプして
樹脂モールドを行う。
部品の電極構造を実現するための、保護部材に封止樹脂
を用いた場合のその電極構造の製造方法を示す断面図で
ある。本製造方法では、シリコンチップ2を搭載した配
線基板4を金型上板11と金型下板10でクランプして
樹脂モールドを行う。
【0042】金型下型10には、配線基板4裏面の電極
6がモールド後に露出するように突起ピン9を設け、そ
の突起先端を電極6に接触させてモールドを行う。突起
ピン9のテーパ角度、すなわち保護部材1による樹脂穴
のテーパ角度は金型からの離型性を考慮して10度〜15度
の角度が適当である。その際、電極6の面積がその電極
を囲む樹脂穴の電極部分の面積よりも小さくなるよう
に、突起ピン9の接触部の面積を電極6の面積よりも大
きくする。
6がモールド後に露出するように突起ピン9を設け、そ
の突起先端を電極6に接触させてモールドを行う。突起
ピン9のテーパ角度、すなわち保護部材1による樹脂穴
のテーパ角度は金型からの離型性を考慮して10度〜15度
の角度が適当である。その際、電極6の面積がその電極
を囲む樹脂穴の電極部分の面積よりも小さくなるよう
に、突起ピン9の接触部の面積を電極6の面積よりも大
きくする。
【0043】図5は、本発明の第2実施例に係る電子部
品の電極構造を示すボ−ル取付け部の断面図である。図
5において、はんだボール15は、樹脂モールド後に形
成された樹脂穴の内部に露出した電極6にフラックスを
薄く塗布し、所定の大きさのはんだボールをその樹脂穴
の位置に対応するように転写して、はんだの溶融温度ま
で加熱することによって形成する。
品の電極構造を示すボ−ル取付け部の断面図である。図
5において、はんだボール15は、樹脂モールド後に形
成された樹脂穴の内部に露出した電極6にフラックスを
薄く塗布し、所定の大きさのはんだボールをその樹脂穴
の位置に対応するように転写して、はんだの溶融温度ま
で加熱することによって形成する。
【0044】あるいは、樹脂モールド後に形成された樹
脂穴部に、はんだペーストを塗り込み、はんだの溶融温
度まで加熱することによって形成する。はんだペースト
を塗り込む際には、パッケージの樹脂穴の位置に対応す
るように貫通穴を形成した転写板を敷いて、その上から
ペーストを全面塗布するとよい。
脂穴部に、はんだペーストを塗り込み、はんだの溶融温
度まで加熱することによって形成する。はんだペースト
を塗り込む際には、パッケージの樹脂穴の位置に対応す
るように貫通穴を形成した転写板を敷いて、その上から
ペーストを全面塗布するとよい。
【0045】本実施例では、第1実施例における電子部
品の電極構造において、はんだを溶融させて接合したは
んだボ−ル15の最大断面積よりもその位置における保
護部材1が形成する穴の断面積のほうが大きくなるよう
な構造にしている。すなわち、はんだボ−ルの外面が保
護部材1の穴の内面に内接、あるいは接触しないように
保護部材1の穴形状を設計している。
品の電極構造において、はんだを溶融させて接合したは
んだボ−ル15の最大断面積よりもその位置における保
護部材1が形成する穴の断面積のほうが大きくなるよう
な構造にしている。すなわち、はんだボ−ルの外面が保
護部材1の穴の内面に内接、あるいは接触しないように
保護部材1の穴形状を設計している。
【0046】さらに、図6を参照いて本実施例の具体的
な設計の一例を説明する。図6は、第2実施例に係る電
子部品の電極構造における電極6を取り囲む保護部材1
による樹脂穴についての設計例を示す説明図である。
な設計の一例を説明する。図6は、第2実施例に係る電
子部品の電極構造における電極6を取り囲む保護部材1
による樹脂穴についての設計例を示す説明図である。
【0047】本例では、電極6とそれを囲む保護部材1
の穴断面も円形とし、はんだボ−ル15は電極6に内接
するように形成されるものとする。そして、はんだボ−
ル15の半径r=0.3mmとすると、電極6の半径dは、
その電極の面積がはんだボ−ルの最大断面積の50%以下
になるように設定する。
の穴断面も円形とし、はんだボ−ル15は電極6に内接
するように形成されるものとする。そして、はんだボ−
ル15の半径r=0.3mmとすると、電極6の半径dは、
その電極の面積がはんだボ−ルの最大断面積の50%以下
になるように設定する。
【0048】電極の大きさを上記以上にすると、はんだ
溶融時の反力を抑えるために保護部材の穴の大きさをは
んだボ−ルの大きさに対して余分に大きくしなければな
らず、多ピン化に対応できない。ここでは、上記の条件
を満たす一例としてd=0.15mmとする。
溶融時の反力を抑えるために保護部材の穴の大きさをは
んだボ−ルの大きさに対して余分に大きくしなければな
らず、多ピン化に対応できない。ここでは、上記の条件
を満たす一例としてd=0.15mmとする。
【0049】さらに、樹脂穴のテーパ角度θ=15度(図
中の18)とすると、図中の辺APの長さは√(rの2乗−
dの2乗)− rsinθ=0.18mmで表される。その位置にお
けるはんだボ−ル15の直径は2rcosθとなるので、P
点の位置(保護部材の穴と内接する位置)における保護
部材の穴の直径が 2rcosθ=0.58mm 以上になるように
穴の断面積を決定する。また、その時のボ−ル15の高
さは r+ √(rの2乗−dの2乗)=0.56mmになるの
で、穴の深さはこれ以下、例えば0.5mmとすればよい。
中の18)とすると、図中の辺APの長さは√(rの2乗−
dの2乗)− rsinθ=0.18mmで表される。その位置にお
けるはんだボ−ル15の直径は2rcosθとなるので、P
点の位置(保護部材の穴と内接する位置)における保護
部材の穴の直径が 2rcosθ=0.58mm 以上になるように
穴の断面積を決定する。また、その時のボ−ル15の高
さは r+ √(rの2乗−dの2乗)=0.56mmになるの
で、穴の深さはこれ以下、例えば0.5mmとすればよい。
【0050】図7は、本発明の第3実施例に係る電子部
品の電極構造を示すボ−ル取付け部の断面図である。配
線基板4における電極6の周囲はその電極6の表面に比
べて平坦度が悪いため、例えば、保護部材1に封止樹脂
を用いた場合は、第1実施例の構造では樹脂モ−ルド時
に樹脂穴がうまく形成されない場合がある。
品の電極構造を示すボ−ル取付け部の断面図である。配
線基板4における電極6の周囲はその電極6の表面に比
べて平坦度が悪いため、例えば、保護部材1に封止樹脂
を用いた場合は、第1実施例の構造では樹脂モ−ルド時
に樹脂穴がうまく形成されない場合がある。
【0051】そこで、電極部分のみをクランプする代わ
りに、電極6の表面にはんだの接合を阻止する表面処理
7を施すことによって電極6のはんだが濡れる部分の面
積6aを保護部材1の穴の断面の面積よりも小さくす
る。
りに、電極6の表面にはんだの接合を阻止する表面処理
7を施すことによって電極6のはんだが濡れる部分の面
積6aを保護部材1の穴の断面の面積よりも小さくす
る。
【0052】ここで、表面処理の具体的方法としては、
不動態皮膜を形成するアルミニウムなどの金属メッキ、
蒸着、スパッタリングなどの方法で電極6の周囲に膜状
部材を形成することにより行う。
不動態皮膜を形成するアルミニウムなどの金属メッキ、
蒸着、スパッタリングなどの方法で電極6の周囲に膜状
部材を形成することにより行う。
【0053】図8は、本発明の第4実施例に係る電子部
品の電極構造を示すボ−ル取付け部の断面図である。本
実施例では、第3実施例における表面処理の別方法とし
て、配線基板4の作製段階においてソルダーレジスト1
9を用いて電極6の一部を覆うことによって、電極6の
はんだが濡れる部分の面積6aを保護部材1の穴の断面
の面積よりも小さくしている。
品の電極構造を示すボ−ル取付け部の断面図である。本
実施例では、第3実施例における表面処理の別方法とし
て、配線基板4の作製段階においてソルダーレジスト1
9を用いて電極6の一部を覆うことによって、電極6の
はんだが濡れる部分の面積6aを保護部材1の穴の断面
の面積よりも小さくしている。
【0054】図9は、本発明の第5実施例に係る電子部
品の電極構造を示すボ−ル取付け部の断面図である。本
実施例では、電極6の周囲も保護部材1で覆い、保護部
材1の穴の断面積が途中から急に小さくなるような2段
形状13にすることによって、電極6のはんだが濡れる
部分の面積を保護部材の穴の断面積よりも小さくしてい
る。
品の電極構造を示すボ−ル取付け部の断面図である。本
実施例では、電極6の周囲も保護部材1で覆い、保護部
材1の穴の断面積が途中から急に小さくなるような2段
形状13にすることによって、電極6のはんだが濡れる
部分の面積を保護部材の穴の断面積よりも小さくしてい
る。
【0055】図10は、上述した第5実施例における保
護部材1に、封止樹脂を用いた場合における金型下型に
用いる突起ピン形状を示す。図に示すような2段形状の
2重突起ピン20を用いて、その先端部を配線基板4に
押し当て第1実施例と同様に樹脂モールドを行うことに
よって第5実施例で示す樹脂穴2段形状13を形成す
る。ただし、電極6の周囲を覆っている樹脂の厚さは絶
縁を保てる最小の厚さにし、露出させたはんだ接合面積
がはんだボ−ルの許容接合強度を満たすように設定しな
ければならない。
護部材1に、封止樹脂を用いた場合における金型下型に
用いる突起ピン形状を示す。図に示すような2段形状の
2重突起ピン20を用いて、その先端部を配線基板4に
押し当て第1実施例と同様に樹脂モールドを行うことに
よって第5実施例で示す樹脂穴2段形状13を形成す
る。ただし、電極6の周囲を覆っている樹脂の厚さは絶
縁を保てる最小の厚さにし、露出させたはんだ接合面積
がはんだボ−ルの許容接合強度を満たすように設定しな
ければならない。
【0056】図11は、本発明の第6実施例に係る電子
部品の電極構造を示すボ−ル取付け部の断面図である。
本実施例は、第5実施例における2段の穴形状を、接合
されるはんだボ−ル形状に沿うようにテーパ状に形成し
たものである。
部品の電極構造を示すボ−ル取付け部の断面図である。
本実施例は、第5実施例における2段の穴形状を、接合
されるはんだボ−ル形状に沿うようにテーパ状に形成し
たものである。
【0057】図12は、第6実施例の保護部材1に封止
樹脂を用いた場合において、金型下型に用いる突起ピン
の形状を示す。図に示すように、突起ピンの形状を先端
部のテーパ角度が途中から大きくなった2重テ−パピン
21を用いることによって、第6実施例で示す穴形状を
実現できる。
樹脂を用いた場合において、金型下型に用いる突起ピン
の形状を示す。図に示すように、突起ピンの形状を先端
部のテーパ角度が途中から大きくなった2重テ−パピン
21を用いることによって、第6実施例で示す穴形状を
実現できる。
【0058】図13は、本発明の第7実施例に係る電子
部品の電極構造を示すボ−ル取付け部の断面図である。
リードフレームのタブ8に搭載されたシリコンチップ2
は、インナーリード12先端のボンディングエリアに金
属細線3を介して電気的に接続されている。インナーリ
ード12の途中には、インナーリードの一部が外部に露
出するようにパッケージ表面からインナーリード12に
至る樹脂穴を形成している。
部品の電極構造を示すボ−ル取付け部の断面図である。
リードフレームのタブ8に搭載されたシリコンチップ2
は、インナーリード12先端のボンディングエリアに金
属細線3を介して電気的に接続されている。インナーリ
ード12の途中には、インナーリードの一部が外部に露
出するようにパッケージ表面からインナーリード12に
至る樹脂穴を形成している。
【0059】この形成方法としては、第1実施例と同様
に金型に樹脂穴形状の突起ピンを設けて樹脂モールドを
行えばよい。また、図13のパッケージ裏面の図で示す
ように、樹脂穴から露出したインナーリード12は、樹
脂穴寸法に対してインナーリード幅を小さくてしてもリ
ードの長手方向は全面にわたって露出する。
に金型に樹脂穴形状の突起ピンを設けて樹脂モールドを
行えばよい。また、図13のパッケージ裏面の図で示す
ように、樹脂穴から露出したインナーリード12は、樹
脂穴寸法に対してインナーリード幅を小さくてしてもリ
ードの長手方向は全面にわたって露出する。
【0060】しかし、露出しているインナーリードの面
積が樹脂穴の断面積よりも小さいので、表面張力による
反力を抑えることができる。また、第3、4実施例と同
様に、不動態膜を形成してはんだが濡れる面積を限定す
るか、図で示すようにはんだが濡れる部分にだけ銀めっ
きなどのめっき層16を施すことによって、はんだボ−
ル接合面積を限定する。
積が樹脂穴の断面積よりも小さいので、表面張力による
反力を抑えることができる。また、第3、4実施例と同
様に、不動態膜を形成してはんだが濡れる面積を限定す
るか、図で示すようにはんだが濡れる部分にだけ銀めっ
きなどのめっき層16を施すことによって、はんだボ−
ル接合面積を限定する。
【0061】あるいは、第5、6実施例と同様に、図1
4で示すような2段構造の樹脂穴形状13にしたり、図
15で示すような2重テーパの樹脂穴形状14にするこ
とによって、インナーリード12の露出部を樹脂穴の断
面積よりも小さくすることができる。
4で示すような2段構造の樹脂穴形状13にしたり、図
15で示すような2重テーパの樹脂穴形状14にするこ
とによって、インナーリード12の露出部を樹脂穴の断
面積よりも小さくすることができる。
【0062】図16は、本発明の第8実施例に係る電子
部品の電極構造を示すボ−ル取付け部の断面図である。
本実施例では、シリコンチップ2単体でのモールドは困
難であるので、シリコンチップ2の回路面の反対面をリ
ードフレーム枠17に固定して金型に設置している。
部品の電極構造を示すボ−ル取付け部の断面図である。
本実施例では、シリコンチップ2単体でのモールドは困
難であるので、シリコンチップ2の回路面の反対面をリ
ードフレーム枠17に固定して金型に設置している。
【0063】そして、上述の実施例と同様に、回路面に
形成された電極6が露出するように樹脂穴を形成する。
ここで、電極6のはんだが濡れる部分の面積が電極部の
樹脂穴面積に等しいか、あるいは大きい場合には、第
5、6実施例と同様に、2重構造の突起ピンや途中から
テーパ角度を変えた突起ピンを用いて、回路上の電極の
はんだが濡れる部分の面積を樹脂穴の断面積よりも小さ
くする。
形成された電極6が露出するように樹脂穴を形成する。
ここで、電極6のはんだが濡れる部分の面積が電極部の
樹脂穴面積に等しいか、あるいは大きい場合には、第
5、6実施例と同様に、2重構造の突起ピンや途中から
テーパ角度を変えた突起ピンを用いて、回路上の電極の
はんだが濡れる部分の面積を樹脂穴の断面積よりも小さ
くする。
【0064】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、電
極におけるはんだが濡れる部分の面積が、その電極を囲
む保護部材が形成する穴の断面の面積よりも小さいの
で、保護部材によって囲まれた電極に導電性材料のボ−
ルを接合する際に、そのボールの表面張力による反力を
大幅に低減でき、その電極における接合信頼性を向上さ
せることができるとともに、超多ピン化によってパッケ
ージが大型化しても反りの発生を大幅に低減することが
できる電子部品の電極構造とその製造方法を提供でき
る。
極におけるはんだが濡れる部分の面積が、その電極を囲
む保護部材が形成する穴の断面の面積よりも小さいの
で、保護部材によって囲まれた電極に導電性材料のボ−
ルを接合する際に、そのボールの表面張力による反力を
大幅に低減でき、その電極における接合信頼性を向上さ
せることができるとともに、超多ピン化によってパッケ
ージが大型化しても反りの発生を大幅に低減することが
できる電子部品の電極構造とその製造方法を提供でき
る。
【図1】本発明の第1実施例に係る電子部品の電極構造
を示すボ−ル取付け部の断面図である。
を示すボ−ル取付け部の断面図である。
【図2】従来の電子部品の電極構造におけるはんだボ−
ル接続部の断面図である。
ル接続部の断面図である。
【図3】図1に示す電子部品の電極構造における、はん
だボ−ル接合後の状態を示す要部断面図である。
だボ−ル接合後の状態を示す要部断面図である。
【図4】図1に示す電子部品の電極構造の製造方法を示
す断面図である。
す断面図である。
【図5】本発明の第2実施例に係る電子部品の電極構造
を示すボ−ル取付け部の断面図である。
を示すボ−ル取付け部の断面図である。
【図6】図5に示す電子部品の電極構造の設計例を示す
説明図である。
説明図である。
【図7】本発明の第3実施例に係る電子部品の電極構造
を示すボ−ル取付け部の断面図である。
を示すボ−ル取付け部の断面図である。
【図8】本発明の第4実施例に係る電子部品の電極構造
を示すボ−ル取付け部の断面図である。
を示すボ−ル取付け部の断面図である。
【図9】本発明の第5実施例に係る電子部品の電極構造
を示すボ−ル取付け部の断面図である。
を示すボ−ル取付け部の断面図である。
【図10】図9に示す電子部品の電極構造を製造するた
めの金型下型に用いる突起ピン形状を示す断面図であ
る。
めの金型下型に用いる突起ピン形状を示す断面図であ
る。
【図11】本発明の第6実施例に係る電子部品の電極構
造を示すボ−ル取付け部の断面図である。
造を示すボ−ル取付け部の断面図である。
【図12】図11に示す電子部品の電極構造を製造する
ための金型下型に用いる突起ピン形状を示す断面図であ
る。
ための金型下型に用いる突起ピン形状を示す断面図であ
る。
【図13】本発明の第7実施例に係る電子部品の電極構
造を示すボ−ル取付け部の断面図である。
造を示すボ−ル取付け部の断面図である。
【図14】図13に示す電子部品の電極構造を2段構造
の穴形状にした場合を示す断面図である。
の穴形状にした場合を示す断面図である。
【図15】図13に示す電子部品の電極構造を2重テー
パの穴形状にした場合を示す断面図である。
パの穴形状にした場合を示す断面図である。
【図16】本発明の第8実施例に係る電子部品の電極構
造を示すボ−ル取付け部の断面図である。
造を示すボ−ル取付け部の断面図である。
1 保護部材 1a 封止樹脂 2 シリコンチップ 3 金属細線 4 配線基板 5 内部配線 6 電極 6a 電極のはんだが濡れる部分 7 表面処理膜 8 タブ 9 下型の突起ピン 10 金型下型 11 金型上型 12 インナーリード 13 樹脂穴2段形状 14 樹脂穴2重テーパ形状 15 はんだバンプ 16 メッキ層 17 リードフレーム枠 18 樹脂穴テーパ角度 19 ソルダーレジスト 20 2重突起ピン 21 2重テーパピン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 矢口 昭弘 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 熊沢 鉄雄 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内
Claims (17)
- 【請求項1】 パッケージ裏面に設けられた直接はんだ
付け可能な電極を有し、はんだボールを用いて前記電極
と外部実装基板の端子とを接続する電子部品の電極構造
において、パッケージにおける前記電極が設けられた面
にその電極を囲む形で耐湿性を向上させる保護部材を設
け、前記電極におけるはんだが濡れる部分の面積は、そ
の電極を囲む前記保護部材が形成する穴の断面の面積よ
りも小さいことを特徴とする電子部品の電極構造。 - 【請求項2】 はんだボールを端子として接続するため
の電極を有する電子部品の電極構造において、前記電極
が設けられた面にその電極を囲む形で厚さが0.1mm以上
の保護部材を設け、前記電極におけるはんだが濡れる部
分の面積がその電極を囲む保護部材が形成する穴の断面
の面積よりも小さいことを特徴とする電子部品の電極構
造。 - 【請求項3】 請求項1又は2記載の電子部品の電極構
造において、電極に装着されるはんだボ−ルの最大断面
積は、そのはんだボ−ルの最大断面積となる位置におけ
る保護部材の穴の断面積よりも小さいことを特徴とする
電子部品の電極構造。 - 【請求項4】 請求項1、2又は3記載の電子部品の電
極構造において、電極に装着したはんだボ−ルの外面が
保護部材が形成する穴の内面に接触しないことを特徴と
する電子部品の電極構造。 - 【請求項5】 半導体チップと、リ−ドフレ−ムと、両
者を電気的に接続する手段とを有し、これらを保護部材
で封止したパッケ−ジにおける片方の面からそのパッケ
−ジ内部のリ−ドフレ−ムの表面に至る穴を設けた電子
部品の電極構造において、前記保護部材が形成する穴か
ら露出したリ−ドのはんだが濡れる部分の面積がその保
護部材が形成する穴の断面の面積よりも小さいことを特
徴とする電子部品の電極構造。 - 【請求項6】 半導体チップと、リ−ドフレ−ムと、両
者を電気的に接続する手段とを有し、これらを保護部材
で封止したパッケ−ジにおける半導体チップ搭載面に対
する反対の面から配線基板上に形成された電極に至る穴
を設けた電子部品の電極構造において、保護部材の穴か
ら露出した前記電極におけるはんだが濡れる部分の面積
は、保護部材が形成する穴の断面の面積よりも小さいこ
とを特徴とする電子部品の電極構造。 - 【請求項7】 半導体チップを保護部材で封止し、その
半導体チップ上に形成した電極に至る穴を前記保護部材
に設けた電子部品の電極構造において、前記保護部材の
穴から露出した前記電極におけるはんだが濡れる部分の
面積が前記保護部材の穴の断面の面積よりも小さいこと
を特徴とする電子部品の電極構造。 - 【請求項8】 請求項1、2、3、4、5、6又は7に
記載の電子部品の電極構造において、保護部材が封止樹
脂であることを特徴とする電子部品の電極構造。 - 【請求項9】 請求項1、2、3、4、5、6、7又は
8記載の電子部品の電極構造において、電極を囲む保護
部材が形成する穴の形状を、内部に向かって狭くなるよ
うなテーパ状にしたことを特徴とする電子部品の電極構
造。 - 【請求項10】 請求項1、2、3、4、5、6、7又
は8記載の電子部品の電極構造において、電極を囲む保
護部材が形成する穴の形状が、内部に向かって狭くなる
ようなテーパ状であるとともに、その穴の断面積が途中
から急に小さくなることを特徴とする電子部品の電極構
造。 - 【請求項11】 請求項1、2、3、4、5、6、7又
は8記載の電子部品の電極構造において、電極を囲む保
護部材が形成する穴のテーパ角度を途中から急に大きく
したことを特徴とする電子部品の電極構造。 - 【請求項12】 はんだボールを端子として接続するた
めの電極を有する電子部品の電極構造において、前記電
極が設けられた面にその電極を囲む形で封止樹脂で覆
い、前記電極の一部が前記封止樹脂で覆われていること
を特徴とする電子部品の電極構造。 - 【請求項13】 はんだボールを端子として接続するた
めの電極を有する電子部品の電極構造において、前記電
極が設けられた面にその電極を囲む形で保護部材を設
け、前記電極の一部がソルダーレジストで覆われている
ことを特徴とする電子部品の電極構造。 - 【請求項14】 電極と、この電極に接続されたはんだ
ボ−ル端子とを有する電子部品の電極構造において、前
記電極が設けられた面にその電極を囲む形で保護部材を
設け、前記電極のはんだが濡れる部分の面積は、前記電
極に装着したはんだボ−ルの最大断面積の50%よりも
小さいことを特徴とする電子部品の電極構造。 - 【請求項15】 請求項1、2、3、4、5、6、7、
8、9、10、11、12、13又は14記載の電子部
品の電極構造を有する半導体装置において、半導体装置
のパッケージが両面モールド構造であることを特徴とす
る半導体装置。 - 【請求項16】 はんだボールを端子として接続する電
極を有し、この電極が設けられている面がその電極を囲
む形で封止樹脂で覆われている電子部品の電極構造の製
造方法において、樹脂を封止する金型下型のキャビティ
ー内に、前記電極の位置に対応させて複数の突起を形成
し、これらの突起の先端をクランプ時に電極の一部分ま
たは全部に押し当て、前記封止樹脂を金型内に流し込む
ことを特徴とする電子部品の電極構造の製造方法。 - 【請求項17】 請求項15記載の電子部品の電極構造
の製造方法において、突起の先端の形状が、2重突起構
造であることを特徴とする電子部品の電極構造の製造方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2394795A JPH08222655A (ja) | 1995-02-13 | 1995-02-13 | 電子部品の電極構造とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2394795A JPH08222655A (ja) | 1995-02-13 | 1995-02-13 | 電子部品の電極構造とその製造方法 |
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JPH08222655A true JPH08222655A (ja) | 1996-08-30 |
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Family Applications (1)
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JP2394795A Pending JPH08222655A (ja) | 1995-02-13 | 1995-02-13 | 電子部品の電極構造とその製造方法 |
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JP (1) | JPH08222655A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR19990012706A (ko) * | 1997-07-30 | 1999-02-25 | 이대원 | 반도체 패키지와 그 제조방법 |
JP2009049173A (ja) * | 2007-08-20 | 2009-03-05 | Mitsui High Tec Inc | 半導体装置及びその製造方法 |
JP2009239224A (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-15 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 多層配線基板 |
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JP2014187399A (ja) * | 2010-05-20 | 2014-10-02 | Qualcomm Inc | 裏面モールド構成(bsmc)の使用によるパッケージの反りおよび接続の信頼性を向上させるためのプロセス |
-
1995
- 1995-02-13 JP JP2394795A patent/JPH08222655A/ja active Pending
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