JPH08250835A - 金属バンプを有するｌｓｉパッケージの実装方法 - Google Patents
金属バンプを有するｌｓｉパッケージの実装方法Info
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- JPH08250835A JPH08250835A JP7984595A JP7984595A JPH08250835A JP H08250835 A JPH08250835 A JP H08250835A JP 7984595 A JP7984595 A JP 7984595A JP 7984595 A JP7984595 A JP 7984595A JP H08250835 A JPH08250835 A JP H08250835A
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- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
- Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】金属バンプを有するＬＳＩパッケージをプリン
ト配線基板に実装後の接続信頼性を向上させる実装方法
の提供。 【構成】金属バンプ３を有するＬＳＩパッケージ１のバ
ンプ面に、金属バンプと同程度の融点と熱膨張率を有す
る有機質系樹脂から成り、かつ対応する金属バンプの位
置と形状に対応して穴を有するフィルム状のシート４を
装着し、次に上記ＬＳＩパッケージをプリント配線基板
６に搭載し、次に半田リフロー炉で接続して実装する。
ト配線基板に実装後の接続信頼性を向上させる実装方法
の提供。 【構成】金属バンプ３を有するＬＳＩパッケージ１のバ
ンプ面に、金属バンプと同程度の融点と熱膨張率を有す
る有機質系樹脂から成り、かつ対応する金属バンプの位
置と形状に対応して穴を有するフィルム状のシート４を
装着し、次に上記ＬＳＩパッケージをプリント配線基板
６に搭載し、次に半田リフロー炉で接続して実装する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属バンプを有するＬ
ＳＩパッケージの実装方法に関し、特に半田バンプをパ
ッケージ裏面にアレー状に有するＬＳＩパッケージ（例
えばＢＧＡ（Ball Grid Array）型ＬＳＩパッケージ、
フリップチップ型パッケージ）の実装方法及び接続構造
に関する。
ＳＩパッケージの実装方法に関し、特に半田バンプをパ
ッケージ裏面にアレー状に有するＬＳＩパッケージ（例
えばＢＧＡ（Ball Grid Array）型ＬＳＩパッケージ、
フリップチップ型パッケージ）の実装方法及び接続構造
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の半田バンプをアレー状に
配置したＬＳＩパッケージは、半田バンプに対応して設
けられた電極パッドを有するプリント配線板上に、半田
を溶融することのみで接続が行なわれており、ＬＳＩパ
ッケージとプリント配線板間に介在するのは半田のみで
あった。
配置したＬＳＩパッケージは、半田バンプに対応して設
けられた電極パッドを有するプリント配線板上に、半田
を溶融することのみで接続が行なわれており、ＬＳＩパ
ッケージとプリント配線板間に介在するのは半田のみで
あった。
【０００３】このときの半田付けは、半田のセルフアラ
イメント機能によって多少の位置ずれは吸収するため、
非常に歩留りの高い実装が可能という特長を有してい
る。また多ピン化、高密度実装化に対応し易く、電気的
特性も優れているという特長を有するため、さまざまな
電子応用分野で用いられようとしている。
イメント機能によって多少の位置ずれは吸収するため、
非常に歩留りの高い実装が可能という特長を有してい
る。また多ピン化、高密度実装化に対応し易く、電気的
特性も優れているという特長を有するため、さまざまな
電子応用分野で用いられようとしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
この種のＬＳＩパッケージは、以下記載の問題点を有し
ていた。
この種のＬＳＩパッケージは、以下記載の問題点を有し
ていた。
【０００５】１．強度な負荷条件のもとでの信頼性試験
（特に温度サイクル）においては、金属バンプが破壊さ
れ接続不良が発生する。従って負荷条件によっては使用
不可という制限があった。
（特に温度サイクル）においては、金属バンプが破壊さ
れ接続不良が発生する。従って負荷条件によっては使用
不可という制限があった。
【０００６】２．ＬＳＩパッケージの寸法精度、特にコ
プラナリティーに高い精度が要求され、従って製造コス
トが高くなる。また多ピン化に伴いパッケージサイズが
大きくなるにつれて、一層その寸法精度の維持が困難と
なる。
プラナリティーに高い精度が要求され、従って製造コス
トが高くなる。また多ピン化に伴いパッケージサイズが
大きくなるにつれて、一層その寸法精度の維持が困難と
なる。
【０００７】３．ＬＳＩパッケージの封止樹脂も、低応
力、低熱膨張のものが要求され、必然的にコストアップ
になる。
力、低熱膨張のものが要求され、必然的にコストアップ
になる。
【０００８】従って、本発明は、上記問題点を解消し、
金属バンプを有するＬＳＩパッケージをプリント配線基
板に実装後の接続信頼性を向上させると共に、低コスト
化を図るＬＳＩパッケージの実装方法及びプリント配線
板との接続構造を提供することを目的とする。
金属バンプを有するＬＳＩパッケージをプリント配線基
板に実装後の接続信頼性を向上させると共に、低コスト
化を図るＬＳＩパッケージの実装方法及びプリント配線
板との接続構造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】前記目的を達成するた
め、本発明は、金属バンプを有するＬＳＩパッケージ
と、前記金属バンプに対応するプリント配線板の電極パ
ッドとを前記金属バンプで接続する方法において、(a)
前記ＬＳＩパッケージの金属バンプ面に有機質系樹脂か
らなりかつ対応する前記金属バンプの位置と形状に対応
して形成された穴を有するフィルム状シートを装着する
工程と、(b)前記ＬＳＩパッケージを前記プリント配線
板に搭載する工程と、(c)前記金属バンプと前記フィル
ム状シートを一体的に溶融させて接続する工程と、を含
むことを特徴とする実装方法を提供する。
め、本発明は、金属バンプを有するＬＳＩパッケージ
と、前記金属バンプに対応するプリント配線板の電極パ
ッドとを前記金属バンプで接続する方法において、(a)
前記ＬＳＩパッケージの金属バンプ面に有機質系樹脂か
らなりかつ対応する前記金属バンプの位置と形状に対応
して形成された穴を有するフィルム状シートを装着する
工程と、(b)前記ＬＳＩパッケージを前記プリント配線
板に搭載する工程と、(c)前記金属バンプと前記フィル
ム状シートを一体的に溶融させて接続する工程と、を含
むことを特徴とする実装方法を提供する。
【００１０】本発明においては、好ましくは前記フィル
ム状シートが前記金属バンプと同程度の融点と熱膨張率
を有することを特徴とする。
ム状シートが前記金属バンプと同程度の融点と熱膨張率
を有することを特徴とする。
【００１１】さらに、本発明においては、好ましくは前
記フィルム状シートの厚さが、前記金属バンプの高さに
略等しいことを特徴とする。
記フィルム状シートの厚さが、前記金属バンプの高さに
略等しいことを特徴とする。
【００１２】また、本発明の実装方法においては、前記
フィルム状シートを前記プリント配線板上に装着する工
程を有してもよい。
フィルム状シートを前記プリント配線板上に装着する工
程を有してもよい。
【００１３】そして、本発明は、電極パッド上に金属バ
ンプを有するＬＳＩパッケージとプリント配線板との接
続構造において、前記ＬＳＩパッケージの前記金属バン
プに対応する位置に該金属バンプの形状に対応して形成
された穴を有するフィルム状シートが前記ＬＳＩパッケ
ージと前記プリント配線板との間に介装され、前記プリ
ント配線板の電極パッドと前記ＬＳＩパッケージの前記
電極パッドとが前記金属バンプを介して電気的に接続さ
れ、前記フィルム状シートが前記金属バンプと一体的に
溶融されて前記ＬＳＩパッケージと前記プリント配線板
間に充填されてなることを特徴とする接続構造を提供す
る。
ンプを有するＬＳＩパッケージとプリント配線板との接
続構造において、前記ＬＳＩパッケージの前記金属バン
プに対応する位置に該金属バンプの形状に対応して形成
された穴を有するフィルム状シートが前記ＬＳＩパッケ
ージと前記プリント配線板との間に介装され、前記プリ
ント配線板の電極パッドと前記ＬＳＩパッケージの前記
電極パッドとが前記金属バンプを介して電気的に接続さ
れ、前記フィルム状シートが前記金属バンプと一体的に
溶融されて前記ＬＳＩパッケージと前記プリント配線板
間に充填されてなることを特徴とする接続構造を提供す
る。
【００１４】
【作用】本発明によれば、ＬＳＩパッケージとプリント
配線板間にエポキシ樹脂あるいはポリアミド樹脂を充填
することにより、半田バンプに加わる応力を分散して半
田バンプの破壊を防ぎ、信頼性を向上させると共に半田
バンプの変形を回避する。
配線板間にエポキシ樹脂あるいはポリアミド樹脂を充填
することにより、半田バンプに加わる応力を分散して半
田バンプの破壊を防ぎ、信頼性を向上させると共に半田
バンプの変形を回避する。
【００１５】また、本発明によれば、ＬＳＩパッケージ
の外形寸法が大きくなっても、充填された樹脂によって
信頼性が向上するため、左程厳しい寸法精度は必要とさ
れない。このため、低コストなＬＳＩパッケージであっ
てもかまわず、コストを低減する。さらに、本発明によ
れば、ＬＳＩパッケージの封止樹脂も同様の理由で低応
力、低熱膨張の樹脂は必要としない。さらにまた、本発
明によれば、半田付けと同時に製造が行えることから、
製造コストの低減を達成するという効果がある。
の外形寸法が大きくなっても、充填された樹脂によって
信頼性が向上するため、左程厳しい寸法精度は必要とさ
れない。このため、低コストなＬＳＩパッケージであっ
てもかまわず、コストを低減する。さらに、本発明によ
れば、ＬＳＩパッケージの封止樹脂も同様の理由で低応
力、低熱膨張の樹脂は必要としない。さらにまた、本発
明によれば、半田付けと同時に製造が行えることから、
製造コストの低減を達成するという効果がある。
【００１６】
【実施例】図面を参照して、本発明の一実施例を以下に
説明する。
説明する。
【００１７】図１は本発明の一実施例の実装方法を工程
順に説明するための図である。図１において、１はＬＳ
Ｉパッケージ、２はＬＳＩパッケージの電極パッド、３
は半田バンプ、４はフィルム状シート、５はプリント配
線基板の電極パッド、６はプリント配線基板をそれぞれ
示している。
順に説明するための図である。図１において、１はＬＳ
Ｉパッケージ、２はＬＳＩパッケージの電極パッド、３
は半田バンプ、４はフィルム状シート、５はプリント配
線基板の電極パッド、６はプリント配線基板をそれぞれ
示している。
【００１８】まず図１（ａ）を参照して、プラスチック
系樹脂によって半導体チップが内包され、かつ半田バン
プ３をＬＳＩパッケージ１の電極パッド２上にアレー状
に配置されたいわゆるＢＧＡ（Ball Grid Array）型の
ＬＳＩパッケージ１である。半田バンプ３は、通常直径
1.0mm以下の共晶半田が用いられる。なお、プラスチッ
クＢＧＡ型ＬＳＩパッケージの場合、ＬＳＩパッケージ
１はいずれも不図示の両面プリント配線基板にＬＳＩの
ベア・チップを搭載しワイヤボンディングで基板配線と
電気的に接続し、配線は例えば基板端部に設けられたス
ルーホールを介して基板底面側に移り電極パッド２の球
状の半田バンプ３へと至る。またＬＳＩチップはモール
ド樹脂で封止される。
系樹脂によって半導体チップが内包され、かつ半田バン
プ３をＬＳＩパッケージ１の電極パッド２上にアレー状
に配置されたいわゆるＢＧＡ（Ball Grid Array）型の
ＬＳＩパッケージ１である。半田バンプ３は、通常直径
1.0mm以下の共晶半田が用いられる。なお、プラスチッ
クＢＧＡ型ＬＳＩパッケージの場合、ＬＳＩパッケージ
１はいずれも不図示の両面プリント配線基板にＬＳＩの
ベア・チップを搭載しワイヤボンディングで基板配線と
電気的に接続し、配線は例えば基板端部に設けられたス
ルーホールを介して基板底面側に移り電極パッド２の球
状の半田バンプ３へと至る。またＬＳＩチップはモール
ド樹脂で封止される。
【００１９】図１（ｂ）は、半田バンプ３に対応して開
孔７を有するフィルム状シート４の断面を示している。
フィルム状シート４の寸法はＬＳＩパッケージ１の外形
寸法にほぼ等しく、また厚みは半田バンプ３の高さにほ
ぼ等しい。
孔７を有するフィルム状シート４の断面を示している。
フィルム状シート４の寸法はＬＳＩパッケージ１の外形
寸法にほぼ等しく、また厚みは半田バンプ３の高さにほ
ぼ等しい。
【００２０】フィルム状シート４は、有機系樹脂、例え
ばエポキシ系あるいはポリアミド系の樹脂からなり、シ
リカフィラ含有率50 wt％（重量％）のものである。そ
して、その融点は共晶半田の融点（183℃）以上かもし
くは同程度、熱膨張率は半田の熱膨張率20ppm／℃にほ
ぼ等しいとすることが好ましい。また、樹脂の硬化温度
も半田の融点と同程度が望ましい。
ばエポキシ系あるいはポリアミド系の樹脂からなり、シ
リカフィラ含有率50 wt％（重量％）のものである。そ
して、その融点は共晶半田の融点（183℃）以上かもし
くは同程度、熱膨張率は半田の熱膨張率20ppm／℃にほ
ぼ等しいとすることが好ましい。また、樹脂の硬化温度
も半田の融点と同程度が望ましい。
【００２１】図１（ｃ）には、図１（ａ）のＢＧＡ型Ｌ
ＩＳパッケージ１のバンプ面に、図１（ｂ）に示すフィ
ルム状シート４を装着した状態が示されている。このと
き装着は、接着剤等によって軽く付けるだけで十分であ
る。
ＩＳパッケージ１のバンプ面に、図１（ｂ）に示すフィ
ルム状シート４を装着した状態が示されている。このと
き装着は、接着剤等によって軽く付けるだけで十分であ
る。
【００２２】図１（ｄ）は、図１（ｃ）に示すＬＩＳパ
ッケージ１とフィルム状シート４との組立体を、半田バ
ンプ３に対応して形成された電極パッド５を有するプリ
ント配線基板６に所定のマウンター等によって搭載した
後に、半田リフロー炉で通したあとの状態を示す図で、
フィルム状シート４は半田溶融と共に溶融し、複数個以
上ある半田バンプ３のすみずみまで充填される。
ッケージ１とフィルム状シート４との組立体を、半田バ
ンプ３に対応して形成された電極パッド５を有するプリ
ント配線基板６に所定のマウンター等によって搭載した
後に、半田リフロー炉で通したあとの状態を示す図で、
フィルム状シート４は半田溶融と共に溶融し、複数個以
上ある半田バンプ３のすみずみまで充填される。
【００２３】本実施例において、フィルム状シート４
は、十分隙間なく充填され、かつＬＳＩパッケージ１の
外形寸法より大きくはみださないためには、高流動性と
低粘性を適度にもった樹脂が好ましいことはいうまでも
ない。
は、十分隙間なく充填され、かつＬＳＩパッケージ１の
外形寸法より大きくはみださないためには、高流動性と
低粘性を適度にもった樹脂が好ましいことはいうまでも
ない。
【００２４】そして、本実施例によれば、ＬＳＩパッケ
ージ１とプリント配線板４間にエポキシ樹脂あるいはポ
リアミド樹脂を隙間無く充填したことにより、半田バン
プ３にかかる応力を分散して半田バンプ３の破壊を防
ぎ、信頼性を向上させると共に、半田バンプ３の変形を
有効に回避するものである。
ージ１とプリント配線板４間にエポキシ樹脂あるいはポ
リアミド樹脂を隙間無く充填したことにより、半田バン
プ３にかかる応力を分散して半田バンプ３の破壊を防
ぎ、信頼性を向上させると共に、半田バンプ３の変形を
有効に回避するものである。
【００２５】なお、ＢＧＡ型ＬＩＳパッケージ１のバン
プ面にフィルム状シート４を装着する代わりに、フィル
ム状シート４をプリント配線板６上に装着し、その後Ｌ
ＳＩパッケージ１を搭載するようにしてもよい。
プ面にフィルム状シート４を装着する代わりに、フィル
ム状シート４をプリント配線板６上に装着し、その後Ｌ
ＳＩパッケージ１を搭載するようにしてもよい。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ＬＳＩパッケージとプリント配線板間にエポキシ樹脂あ
るいはポリアミド樹脂を充填することにより、半田バン
プにかかる応力を分散して半田バンプの破壊を防ぎ信頼
性を向上させると共に、半田バンプの変形を回避すると
いう効果を有する。
ＬＳＩパッケージとプリント配線板間にエポキシ樹脂あ
るいはポリアミド樹脂を充填することにより、半田バン
プにかかる応力を分散して半田バンプの破壊を防ぎ信頼
性を向上させると共に、半田バンプの変形を回避すると
いう効果を有する。
【００２７】また、本発明によれば、ＬＳＩパッケージ
の外形寸法が大きくなっても、充填された樹脂によって
信頼性が向上するため、左程厳しい寸法精度は必要とさ
れない。このため、低コストなＬＳＩパッケージであっ
てもかまわず、コストを低減するとういう効果を有す
る。
の外形寸法が大きくなっても、充填された樹脂によって
信頼性が向上するため、左程厳しい寸法精度は必要とさ
れない。このため、低コストなＬＳＩパッケージであっ
てもかまわず、コストを低減するとういう効果を有す
る。
【００２８】さらに、本発明によれば、ＬＳＩパッケー
ジの封止樹脂も、同様の理由で低応力、低熱膨張の樹脂
は必要としないという効果を有する。
ジの封止樹脂も、同様の理由で低応力、低熱膨張の樹脂
は必要としないという効果を有する。
【００２９】さらにまた、本発明によれば、半田付けと
同時に製造が行えることから、製造コストの低減を達成
するという効果がある。
同時に製造が行えることから、製造コストの低減を達成
するという効果がある。
【図１】本発明の一実施例に係る金属バンプを有するＬ
ＳＩパッケージの実装方法を工程順に示した図である。 （ａ） ＬＳＩパッケージを示す図である。 （ｂ） フィルム状シートを示す図である。 （ｃ） ＬＳＩパッケージにフィルム状シートを装着し
た状態を示す図である。 （ｄ） プリント配線板に実装後の状態を示す図であ
る。
ＳＩパッケージの実装方法を工程順に示した図である。 （ａ） ＬＳＩパッケージを示す図である。 （ｂ） フィルム状シートを示す図である。 （ｃ） ＬＳＩパッケージにフィルム状シートを装着し
た状態を示す図である。 （ｄ） プリント配線板に実装後の状態を示す図であ
る。
１ ＬＳＩパッケージ ２ ＬＳＩパッケージの電極パッド ３ 半田バンプ ４ フィルム状シート ５ プリント配線板上電極パッド ６ プリント配線板 ７ 開孔
Claims (5)
- 【請求項１】金属バンプを有するＬＳＩパッケージと、
前記金属バンプに対応するプリント配線板の電極パッド
とを前記金属バンプで接続する方法において、 (a)前記ＬＳＩパッケージの金属バンプ面に有機質系樹
脂からなりかつ対応する前記金属バンプの位置と形状に
対応して形成された穴を有するフィルム状シートを装着
する工程と、 (b)前記ＬＳＩパッケージを前記プリント配線板に搭載
する工程と、 (c)前記金属バンプと前記フィルム状シートを一体的に
溶融させて接続する工程と、 を含むことを特徴とする実装方法。 - 【請求項２】前記フィルム状シートが前記金属バンプと
同程度の融点と熱膨張率を有することを特徴とする請求
項１記載の実装方法。 - 【請求項３】前記フィルム状シートの厚さが、前記金属
バンプの高さに略等しいことを特徴とする請求項１記載
の実装方法。 - 【請求項４】前記フィルム状シートを前記プリント配線
板上に装着する工程を有する請求項１に記載の実装方
法。 - 【請求項５】電極パッド上に金属バンプを有するＬＳＩ
パッケージとプリント配線板との接続構造において、 前記ＬＳＩパッケージの前記金属バンプに対応する位置
に該金属バンプの形状に対応して形成された穴を有する
フィルム状シートが前記ＬＳＩパッケージと前記プリン
ト配線板との間に介装され、 前記プリント配線板の電極パッドと前記ＬＳＩパッケー
ジの前記電極パッドとが前記金属バンプを介して電気的
に接続され、 前記フィルム状シートが前記金属バンプと一体的に溶融
されて前記ＬＳＩパッケージと前記プリント配線板間に
充填されてなることを特徴とする接続構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7079845A JP2812238B2 (ja) | 1995-03-10 | 1995-03-10 | 金属バンプを有するｌｓｉパッケージの実装方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7079845A JP2812238B2 (ja) | 1995-03-10 | 1995-03-10 | 金属バンプを有するｌｓｉパッケージの実装方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08250835A true JPH08250835A (ja) | 1996-09-27 |
| JP2812238B2 JP2812238B2 (ja) | 1998-10-22 |
Family
ID=13701545
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7079845A Expired - Fee Related JP2812238B2 (ja) | 1995-03-10 | 1995-03-10 | 金属バンプを有するｌｓｉパッケージの実装方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2812238B2 (ja) |
Cited By (9)
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|---|---|---|---|---|
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| DE19822470A1 (de) * | 1998-05-19 | 1999-12-09 | Litton Precision Prod Int | Formteil und Verfahren zur Befestigung elektronischer Bauelemente auf Trägern |
| WO2000068991A1 (fr) * | 1999-05-10 | 2000-11-16 | Bull S.A. | Boitier pbga a grille de billage integree |
| US6384471B1 (en) | 1999-05-10 | 2002-05-07 | Bull S.A. | Pbga package with integrated ball grid |
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| US6906425B2 (en) | 2002-03-05 | 2005-06-14 | Resolution Performance Products Llc | Attachment of surface mount devices to printed circuit boards using a thermoplastic adhesive |
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-
1995
- 1995-03-10 JP JP7079845A patent/JP2812238B2/ja not_active Expired - Fee Related
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