JPH08321568A - ソルダボールを入出力端子として使用する半導体パッケージの平坦化方法 - Google Patents
ソルダボールを入出力端子として使用する半導体パッケージの平坦化方法Info
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- JPH08321568A JPH08321568A JP8126301A JP12630196A JPH08321568A JP H08321568 A JPH08321568 A JP H08321568A JP 8126301 A JP8126301 A JP 8126301A JP 12630196 A JP12630196 A JP 12630196A JP H08321568 A JPH08321568 A JP H08321568A
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- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
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- H01L2924/1531—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface
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- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
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- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体装置の製造工程中の高温工程による基
板の曲がりで起こるソルダボールの高さの不均一を改善
することである。 【解決手段】 ソルダボールを入出力端子として使用す
る半導体パッケージにおいて、ソルダボール３が付着し
た基板２を、熱変形のない平板４と接触するように平板
４上に配置し、加熱手段５により所定温度で一定時間加
熱してソルダボール３を一定レベルに溶融させてから冷
却させた後、基板２と平板４を分離させることによりソ
ルダボール３の一側を変形させて基板２上のソルダボー
ルアレイを平坦化させる。
板の曲がりで起こるソルダボールの高さの不均一を改善
することである。 【解決手段】 ソルダボールを入出力端子として使用す
る半導体パッケージにおいて、ソルダボール３が付着し
た基板２を、熱変形のない平板４と接触するように平板
４上に配置し、加熱手段５により所定温度で一定時間加
熱してソルダボール３を一定レベルに溶融させてから冷
却させた後、基板２と平板４を分離させることによりソ
ルダボール３の一側を変形させて基板２上のソルダボー
ルアレイを平坦化させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はソルダボール（Ｓｏ
ｌｄｅｒ Ｂａｌｌ）を入出力端子として使用する半導
体パッケージの平坦化方法に関するもので、特に、半導
体装置の製造工程中の高温工程による基板の曲がりによ
り引き起こされる不良を防止し、ソルダボールの偏平度
を向上させる方法に関するものである。
ｌｄｅｒ Ｂａｌｌ）を入出力端子として使用する半導
体パッケージの平坦化方法に関するもので、特に、半導
体装置の製造工程中の高温工程による基板の曲がりによ
り引き起こされる不良を防止し、ソルダボールの偏平度
を向上させる方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】最近、次世代半導体パッケージとして注
目を浴びているＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａ
ｙ）、ＳｕｐｅｒＢＧＡ及びＴａｐｅＢＧＡ等のように
ソルダボールを入出力端子として使用する半導体装置
は、大部分基板材料としてＰＣＢ類又はポリイミドテー
プ等を使用している。従って、製造工程中で高温（１５
０℃以上）の工程を経る間、資材が熱的ストレスを受
け、各資材、例えば、図６のプラスチックボディ１とＰ
ＣＢ基板２の熱膨張係数が相違するため、図６のギャッ
プ（Ｇ）だけの曲がりが発生する。
目を浴びているＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａ
ｙ）、ＳｕｐｅｒＢＧＡ及びＴａｐｅＢＧＡ等のように
ソルダボールを入出力端子として使用する半導体装置
は、大部分基板材料としてＰＣＢ類又はポリイミドテー
プ等を使用している。従って、製造工程中で高温（１５
０℃以上）の工程を経る間、資材が熱的ストレスを受
け、各資材、例えば、図６のプラスチックボディ１とＰ
ＣＢ基板２の熱膨張係数が相違するため、図６のギャッ
プ（Ｇ）だけの曲がりが発生する。
【０００３】ＢＧＡパッケージの場合は、基板の一側だ
けモルディングされるワンサイド（ｏｎｅ−ｓｉｄｅ）
モルディング方式を採択しているため、前記曲がり現象
はさらに大きくなる。この時、基板の一面に付着された
ソルダボール３のアレイは基板２の曲がりとともに曲が
るため、ソルダボールアレイの偏平度（Ｃｏｐｌａｎａ
ｒｉｔｙ）が悪化する。
けモルディングされるワンサイド（ｏｎｅ−ｓｉｄｅ）
モルディング方式を採択しているため、前記曲がり現象
はさらに大きくなる。この時、基板の一面に付着された
ソルダボール３のアレイは基板２の曲がりとともに曲が
るため、ソルダボールアレイの偏平度（Ｃｏｐｌａｎａ
ｒｉｔｙ）が悪化する。
【０００４】このようにソルダボールアレイの偏平度が
悪化してその程度を越えると、半導体装置をマザーボー
ド（Ｍｏｔｈｅｒ Ｂｏａｒｄ）に実装する時、図７の
ように特定位置に配置されたソルダボール、例えば、図
７（Ａ）の場合は基板の外郭側に配置されたソルダボー
ルが、図７（Ｂ）の場合は基板の内側に配置されたソル
ダボールがマザーボードの接点に接触せず、このため、
製品の機能を喪失する場合が発生することになる。
悪化してその程度を越えると、半導体装置をマザーボー
ド（Ｍｏｔｈｅｒ Ｂｏａｒｄ）に実装する時、図７の
ように特定位置に配置されたソルダボール、例えば、図
７（Ａ）の場合は基板の外郭側に配置されたソルダボー
ルが、図７（Ｂ）の場合は基板の内側に配置されたソル
ダボールがマザーボードの接点に接触せず、このため、
製品の機能を喪失する場合が発生することになる。
【０００５】従来技術では、プラスチックボディ及び基
板の曲がりを防止することに主力を注いでいた。即ち、
図８に示すように、半導体パッケージのプラスチックボ
ディ１の形状を正四角形又は直四角形の形状から、熱に
対する応力に強い他の形状、例えば、ボディの端形状を
丸やかなラウンド形状に変形させるか、図９に示すよう
に、前記ボディ１の端角（θ）を一般に７〜１２°から
２５〜３５°にしてボディ１及び基板２の曲がりを最小
化しようとしていた。
板の曲がりを防止することに主力を注いでいた。即ち、
図８に示すように、半導体パッケージのプラスチックボ
ディ１の形状を正四角形又は直四角形の形状から、熱に
対する応力に強い他の形状、例えば、ボディの端形状を
丸やかなラウンド形状に変形させるか、図９に示すよう
に、前記ボディ１の端角（θ）を一般に７〜１２°から
２５〜３５°にしてボディ１及び基板２の曲がりを最小
化しようとしていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな曲がりの防止のための方法は、ボディ内部のチップ
を保護し資材間の亀裂を防止するためのものであって、
半導体装置をマザーボードに実装する時の接触度向上を
考慮したものでなかった。従って、図６及び図７の場
合、プラスチックボディの曲がりは改善されるが基板の
曲がりの改善は期待しにくい。本発明は上記した点に鑑
みてなされたものであり、その目的とするところは、プ
ラスチックボディ及び基板の曲がりにかかわらず、マザ
ーボードに接触する全体のソルダボールの端部位置を均
一にして、その付着性、接触性を向上させることを目的
とする。
うな曲がりの防止のための方法は、ボディ内部のチップ
を保護し資材間の亀裂を防止するためのものであって、
半導体装置をマザーボードに実装する時の接触度向上を
考慮したものでなかった。従って、図６及び図７の場
合、プラスチックボディの曲がりは改善されるが基板の
曲がりの改善は期待しにくい。本発明は上記した点に鑑
みてなされたものであり、その目的とするところは、プ
ラスチックボディ及び基板の曲がりにかかわらず、マザ
ーボードに接触する全体のソルダボールの端部位置を均
一にして、その付着性、接触性を向上させることを目的
とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記課題を達成するた
め、本発明に係るソルダボールを入出力端子として使用
する半導体パッケージの平坦化方法は、ソルダボールを
入出力端子として使用する半導体パッケージにおいて、
ソルダボールが付着した基板を、ソルダボールとの熱に
よる接着がなく、且つ、熱変形のない平板と接触するよ
うに平板を配置し、加熱手段により所定温度で一定時間
加熱してソルダボールを一定レベルに溶融させてから冷
却させた後、前記基板と前記平板を分離させることによ
りソルダボールの一側を変形させて基板上のソルダボー
ルアレイを平坦化させることを特徴とする。
め、本発明に係るソルダボールを入出力端子として使用
する半導体パッケージの平坦化方法は、ソルダボールを
入出力端子として使用する半導体パッケージにおいて、
ソルダボールが付着した基板を、ソルダボールとの熱に
よる接着がなく、且つ、熱変形のない平板と接触するよ
うに平板を配置し、加熱手段により所定温度で一定時間
加熱してソルダボールを一定レベルに溶融させてから冷
却させた後、前記基板と前記平板を分離させることによ
りソルダボールの一側を変形させて基板上のソルダボー
ルアレイを平坦化させることを特徴とする。
【０００８】また、前記加熱手段内で加熱される半導体
パッケージと平板の配列は、ソルダボールが上向きにな
るように配置された基板上に前記平板が置かれて、ソル
ダボールの溶融時、平板の重量によりソルダボールが変
形することを特徴とする。
パッケージと平板の配列は、ソルダボールが上向きにな
るように配置された基板上に前記平板が置かれて、ソル
ダボールの溶融時、平板の重量によりソルダボールが変
形することを特徴とする。
【０００９】また、前記加熱手段内で加熱される半導体
パッケージと平板の配列は、前記平板上にソルダボール
が下向きになるように基板が配置されて、ソルダボール
の溶融時、半導体パッケージの重量によりソルダボール
が変形することを特徴とする。
パッケージと平板の配列は、前記平板上にソルダボール
が下向きになるように基板が配置されて、ソルダボール
の溶融時、半導体パッケージの重量によりソルダボール
が変形することを特徴とする。
【００１０】また、前記平板はガラス板、石英板、シリ
コン板及びポリイミドフィルムでなる群から選択される
ことを特徴とする。
コン板及びポリイミドフィルムでなる群から選択される
ことを特徴とする。
【００１１】また、前記加熱手段は炉であることを特徴
とする。
とする。
【００１２】また、前記加熱手段で基板、ソルダボール
及び平板を加熱する温度は１７５〜２３５℃であること
を特徴とする。
及び平板を加熱する温度は１７５〜２３５℃であること
を特徴とする。
【００１３】また、前記加熱手段で基板、ソルダボール
及び平板を加熱する時間は３０秒〜６０秒であることを
特徴とする。
及び平板を加熱する時間は３０秒〜６０秒であることを
特徴とする。
【００１４】また、加熱手段による加熱後のソルダボー
ルの形状は、基板内側のソルダボールの変形が最も大き
く、基板の外郭部に行くほどに変形が減少する形状であ
ることを特徴とする。
ルの形状は、基板内側のソルダボールの変形が最も大き
く、基板の外郭部に行くほどに変形が減少する形状であ
ることを特徴とする。
【００１５】また、加熱手段による加熱後のソルダボー
ルの形状は、基板内側のソルダボールの変形が最も小さ
く、基板の外郭部に行くほどに変形が大きい形状である
ことを特徴とする。
ルの形状は、基板内側のソルダボールの変形が最も小さ
く、基板の外郭部に行くほどに変形が大きい形状である
ことを特徴とする。
【００１６】また、ソルダボールが付着された基板とソ
ルダボールに接触してソルダボールを平坦化させる平板
との間に所定高さのストッパーを挿入することにより、
ソルダボールの変形が前記ストッパー高さ以下に制限さ
れることを特徴とする。
ルダボールに接触してソルダボールを平坦化させる平板
との間に所定高さのストッパーを挿入することにより、
ソルダボールの変形が前記ストッパー高さ以下に制限さ
れることを特徴とする。
【００１７】また、前記ストッパーは熱変形がない材質
であることを特徴とする。
であることを特徴とする。
【００１８】また、前記ストッパーの高さはソルダボー
ルの直径より小さいことを特徴とする。
ルの直径より小さいことを特徴とする。
【００１９】上述の方法によれば、所定温度の炉内で、
上側にソルダボールが置かれた基板上にソルダボールと
の熱による接着がなく熱変形のない平板を置くことによ
り、ソルダボールが適切に溶融された時、平板の重量に
よりソルダボールの相対的高さが均一になる。又、前記
炉内で平板上にソルダボールが下向するように基板を置
くことにより、ソルダボールが適切に溶融された時、基
板及びボディの重量によりソルダボールの相対的高さが
均一になる。
上側にソルダボールが置かれた基板上にソルダボールと
の熱による接着がなく熱変形のない平板を置くことによ
り、ソルダボールが適切に溶融された時、平板の重量に
よりソルダボールの相対的高さが均一になる。又、前記
炉内で平板上にソルダボールが下向するように基板を置
くことにより、ソルダボールが適切に溶融された時、基
板及びボディの重量によりソルダボールの相対的高さが
均一になる。
【００２０】また、本発明のソルダボールを入出力端子
として使用する半導体パッケージの平坦化方法は、ソル
ダボールを入出力端子として使用する半導体パッケージ
において、固い平板上に前記半導体パッケージを置き、
上側から硬質の平板で所定圧力で加圧することにより基
板上のソルダボールアレイを平坦化させることを特徴と
する。
として使用する半導体パッケージの平坦化方法は、ソル
ダボールを入出力端子として使用する半導体パッケージ
において、固い平板上に前記半導体パッケージを置き、
上側から硬質の平板で所定圧力で加圧することにより基
板上のソルダボールアレイを平坦化させることを特徴と
する。
【００２１】また、前記半導体パッケージはソルダボー
ルアレイが上向きになるように固い平板上に置かれ、上
側から硬質の平板がソルダボールと直接接触して加圧さ
れることを特徴とする。
ルアレイが上向きになるように固い平板上に置かれ、上
側から硬質の平板がソルダボールと直接接触して加圧さ
れることを特徴とする。
【００２２】また、前記半導体パッケージはソルダボー
ルアレイが下向きになるように固い平板上に置かれ、上
側に硬質の平板が置かれることにより、ソルダボールア
レイが下部平板と接触して加圧されることを特徴とす
る。
ルアレイが下向きになるように固い平板上に置かれ、上
側に硬質の平板が置かれることにより、ソルダボールア
レイが下部平板と接触して加圧されることを特徴とす
る。
【００２３】また、前記硬質の平板により加圧された後
のソルダボールは、基板内側のソルダボールの変形が最
も大きく、基板外郭部に行くほどに変形が減少する形状
であることを特徴とする。
のソルダボールは、基板内側のソルダボールの変形が最
も大きく、基板外郭部に行くほどに変形が減少する形状
であることを特徴とする。
【００２４】また、前記硬質の平板により加圧された後
のソルダボールは、基板内側のソルダボールの変形が最
も小さく、基板外郭部に行くほどに変形が大きい形状で
あることを特徴とする。
のソルダボールは、基板内側のソルダボールの変形が最
も小さく、基板外郭部に行くほどに変形が大きい形状で
あることを特徴とする。
【００２５】また、ソルダボールが付着された基板とソ
ルダボールに接触してソルダボールを平坦化させる平板
との間に所定高さのストッパーを挿入することにより、
ソルダボールの変形が前記ストッパー高さ以下に制限さ
れることを特徴とする。
ルダボールに接触してソルダボールを平坦化させる平板
との間に所定高さのストッパーを挿入することにより、
ソルダボールの変形が前記ストッパー高さ以下に制限さ
れることを特徴とする。
【００２６】また、前記ストッパーの高さはソルダボー
ルの直径より小さいことを特徴とする。
ルの直径より小さいことを特徴とする。
【００２７】上記した第二の方法は、固い平板上にソル
ダボールが上向するように基板を置き、上側から硬質の
平板で所定圧力で加圧するか、固い平板上にソルダボー
ルが下向するように基板を置き、機械的方法で上側から
平板で所定圧力で加圧することによりソルダボールの相
対的高さを均一になるようにするものである。
ダボールが上向するように基板を置き、上側から硬質の
平板で所定圧力で加圧するか、固い平板上にソルダボー
ルが下向するように基板を置き、機械的方法で上側から
平板で所定圧力で加圧することによりソルダボールの相
対的高さを均一になるようにするものである。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面に基づいて本
発明の実施の形態を説明する。図１は本発明によるソル
ダボールの平坦化のための一例を示す図である。即ち、
図１（Ａ）に示すように、プラスチックボディ１と基板
２とからなるＢＧＡパッケージを、ソルダボール３が下
向きになるように、熱変形がなく、且つ、非溶融性の平
板４上に置く。前記平板４としては、ガラス板、石英
板、シリコン板、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）板、ポリイ
ミドフィルム（Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ Ｆｉｌｍ）等が使
用できる。
発明の実施の形態を説明する。図１は本発明によるソル
ダボールの平坦化のための一例を示す図である。即ち、
図１（Ａ）に示すように、プラスチックボディ１と基板
２とからなるＢＧＡパッケージを、ソルダボール３が下
向きになるように、熱変形がなく、且つ、非溶融性の平
板４上に置く。前記平板４としては、ガラス板、石英
板、シリコン板、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）板、ポリイ
ミドフィルム（Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ Ｆｉｌｍ）等が使
用できる。
【００２９】その後、平板４上に置かれたＢＧＡパッケ
ージを加熱手段５で所定時間加熱する。加熱手段５とし
ては、炉を使用するか、オーブンを使用する。この際、
加熱手段５の加熱温度は１７５〜２３５℃に維持し、加
熱時間は３０秒〜１分程度にする。
ージを加熱手段５で所定時間加熱する。加熱手段５とし
ては、炉を使用するか、オーブンを使用する。この際、
加熱手段５の加熱温度は１７５〜２３５℃に維持し、加
熱時間は３０秒〜１分程度にする。
【００３０】パッケージが加熱手段５で加熱されると、
ソルダボール３が少し溶融しながらパッケージ自体の重
量により高さが均一に平坦化される（図１（Ｂ））。平
坦化されたソルダボール３の形状を見ると、基板２の曲
がりはそのまま維持された状態で、基板２の位置によっ
てソルダボール３の形状が変形されたことがわかる。
ソルダボール３が少し溶融しながらパッケージ自体の重
量により高さが均一に平坦化される（図１（Ｂ））。平
坦化されたソルダボール３の形状を見ると、基板２の曲
がりはそのまま維持された状態で、基板２の位置によっ
てソルダボール３の形状が変形されたことがわかる。
【００３１】即ち、図１（Ｂ）で、基板２の内側に置か
れたソルダボール３はパッケージからより大きい荷重を
受けて大きく変形するのでソルダボール３の高さが低く
なる。従って、基板２の左右側の外郭部に置かれたソル
ダボール３の高さは高く、内側のソルダボールほど高さ
が低くなり、このため、変形が殆どない状況で下側の平
板と接触することになる。このように、ソルダボール３
の変形は基板２の内側に行くほどに大きくなり、基板２
の外郭に行くほどに変形が小さくなる。
れたソルダボール３はパッケージからより大きい荷重を
受けて大きく変形するのでソルダボール３の高さが低く
なる。従って、基板２の左右側の外郭部に置かれたソル
ダボール３の高さは高く、内側のソルダボールほど高さ
が低くなり、このため、変形が殆どない状況で下側の平
板と接触することになる。このように、ソルダボール３
の変形は基板２の内側に行くほどに大きくなり、基板２
の外郭に行くほどに変形が小さくなる。
【００３２】その後、溶融されたソルダボールは大気中
で冷却され、溶融時の形状を維持することになる。図１
（Ｃ）はソルダボールが完全に冷却された状態で下側の
非溶融性平板４を除去した形状を示す。
で冷却され、溶融時の形状を維持することになる。図１
（Ｃ）はソルダボールが完全に冷却された状態で下側の
非溶融性平板４を除去した形状を示す。
【００３３】図２は図１の実施例に類似した方式である
が、加熱手段内でＢＧＡを加熱する方式に少しの変化を
与えたものである。即ち、図２（Ａ）に示すように、ソ
ルダボール３が上向きになるように、ボールグリッドア
レイパッケージを配置し、ソルダボール３上に非溶融性
平板４を置く。このような状態で加熱手段５で加熱す
る。前述した加熱温度及び時間で加熱すると、ソルダボ
ール３の形状は、図２（Ｂ）に示すように、ソルダボー
ル３の溶融により基板２の内側のソルダボール３は変形
が大となり、ソルダボール３の高さが低くなり、左右外
郭のボール３は殆ど変形しない状態で、全体のボールの
相対的高さが平坦化されることがわかる。
が、加熱手段内でＢＧＡを加熱する方式に少しの変化を
与えたものである。即ち、図２（Ａ）に示すように、ソ
ルダボール３が上向きになるように、ボールグリッドア
レイパッケージを配置し、ソルダボール３上に非溶融性
平板４を置く。このような状態で加熱手段５で加熱す
る。前述した加熱温度及び時間で加熱すると、ソルダボ
ール３の形状は、図２（Ｂ）に示すように、ソルダボー
ル３の溶融により基板２の内側のソルダボール３は変形
が大となり、ソルダボール３の高さが低くなり、左右外
郭のボール３は殆ど変形しない状態で、全体のボールの
相対的高さが平坦化されることがわかる。
【００３４】この場合にも、ソルダボール３の上部に置
かれる非溶融性平板４はソルダボール３全体に接触し得
る程度の大きさ及び重さを有するようにする。図２
（Ｃ）はソルダボール３が溶融されて全体のボールアレ
イが平坦化された状態を示している。このような状態
で、大気中で冷却させ非溶融性平板４を取り外すと、図
２（Ｃ）のように、ソルダボール３の相対高さが平坦化
されたパッケージが得られる。
かれる非溶融性平板４はソルダボール３全体に接触し得
る程度の大きさ及び重さを有するようにする。図２
（Ｃ）はソルダボール３が溶融されて全体のボールアレ
イが平坦化された状態を示している。このような状態
で、大気中で冷却させ非溶融性平板４を取り外すと、図
２（Ｃ）のように、ソルダボール３の相対高さが平坦化
されたパッケージが得られる。
【００３５】図３は本発明のさらに他の実施例を示すも
ので、機械的方法によりＢＧＡパッケージのソルダボー
ルアレイを平坦化させる方法を示す。第一の方法による
と、図３（Ａ）に示すように、固い平板４上に、ソルダ
ボール３が上向きになるように、曲がっている基板を置
く。その後、上側から加圧手段である硬質の平板６を所
定圧力でソルダボール３を加圧することにより、ソルダ
ボールアレイの相対高さを平坦化させる。
ので、機械的方法によりＢＧＡパッケージのソルダボー
ルアレイを平坦化させる方法を示す。第一の方法による
と、図３（Ａ）に示すように、固い平板４上に、ソルダ
ボール３が上向きになるように、曲がっている基板を置
く。その後、上側から加圧手段である硬質の平板６を所
定圧力でソルダボール３を加圧することにより、ソルダ
ボールアレイの相対高さを平坦化させる。
【００３６】第二の方法によると、図３（Ｂ）に示すよ
うに、固い平板４上に、ソルダボールが下向きになるよ
うに、基板を置き、上側から内部が陥没した加圧手段６
１を用い所定圧力で加圧することにより、ソルダボール
アレイの相対高さを一致させて全体的に平坦化させる。
うに、固い平板４上に、ソルダボールが下向きになるよ
うに、基板を置き、上側から内部が陥没した加圧手段６
１を用い所定圧力で加圧することにより、ソルダボール
アレイの相対高さを一致させて全体的に平坦化させる。
【００３７】この際、前記加圧手段６１は、プラスチッ
クボディに損傷を与えないため、前記ボディより広くか
つ少し深く形成して使用する。図４（Ａ）は本発明を実
施することにより平坦化されたソルダボールアレイの形
状を示す。
クボディに損傷を与えないため、前記ボディより広くか
つ少し深く形成して使用する。図４（Ａ）は本発明を実
施することにより平坦化されたソルダボールアレイの形
状を示す。
【００３８】このように、本発明によると、加熱手段に
よる方法、又は、機械的方法により、ボールアレイは基
板の内側と左右外郭部での相対高さが等しくなる。
よる方法、又は、機械的方法により、ボールアレイは基
板の内側と左右外郭部での相対高さが等しくなる。
【００３９】即ち、基板２が図４（Ａ）のように曲が
り、内側が盛り上がっており左右外郭部が反対側に曲が
っている場合、盛り上がった内側のソルダボール３は平
坦化作業により大きく変形され、ソルダボール３の高さ
がかなり低くなる。一方、基板２の左右外郭部のソルダ
ボール３はあまり変形せず、原形が略維持される。
り、内側が盛り上がっており左右外郭部が反対側に曲が
っている場合、盛り上がった内側のソルダボール３は平
坦化作業により大きく変形され、ソルダボール３の高さ
がかなり低くなる。一方、基板２の左右外郭部のソルダ
ボール３はあまり変形せず、原形が略維持される。
【００４０】図４（Ｂ）は変形した各ソルダボール３を
拡大した図で、基板２に付着したソルダボール３の下部
が変形したことが示されている。
拡大した図で、基板２に付着したソルダボール３の下部
が変形したことが示されている。
【００４１】ところで、加熱手段の加熱温度が高すぎる
場合、又は、加熱時間を過度に延長させた場合、ソルダ
ボール３が過度に溶融するので、ソルダボール間でショ
ートが発生したり、マザーボードとの接続時にもショー
トする可能性がある。
場合、又は、加熱時間を過度に延長させた場合、ソルダ
ボール３が過度に溶融するので、ソルダボール間でショ
ートが発生したり、マザーボードとの接続時にもショー
トする可能性がある。
【００４２】又、機械的方法でソルダボールアレイを平
坦化させる場合にも、上部の加圧手段でパッケージに過
度な力を加えると、ソルダボール３が過度な変形を起こ
し、マザーボードに実装する際、誤動作を起こすことが
ある。
坦化させる場合にも、上部の加圧手段でパッケージに過
度な力を加えると、ソルダボール３が過度な変形を起こ
し、マザーボードに実装する際、誤動作を起こすことが
ある。
【００４３】これを防止するためには、図５に示すよう
に、ソルダボール３が付着した基板２とソルダボール３
に接触してソルダボール３を平坦化させる平板４との間
に、ソルダボールの直径より小さい高さのストッパー７
を挿入することにより、ソルダボール３の変形が一定範
囲以上にならないように、即ち、ストッパー７の高さ以
下に制限されるように構成している。
に、ソルダボール３が付着した基板２とソルダボール３
に接触してソルダボール３を平坦化させる平板４との間
に、ソルダボールの直径より小さい高さのストッパー７
を挿入することにより、ソルダボール３の変形が一定範
囲以上にならないように、即ち、ストッパー７の高さ以
下に制限されるように構成している。
【００４４】前記ストッパーもやはり熱変形のない物質
を使用する。前記ストッパーは、図５に示すように、基
板の左右側に二つ使用するか、四つのコーナー部に使用
する。又、中央部のソルダボール間に十字形のストッパ
ーを使用することもできる。
を使用する。前記ストッパーは、図５に示すように、基
板の左右側に二つ使用するか、四つのコーナー部に使用
する。又、中央部のソルダボール間に十字形のストッパ
ーを使用することもできる。
【００４５】上記説明では、基板２の内側のソルダボー
ルの変形が外郭部のソルダボールに較べ大きい場合を例
にして説明したが、基板の曲がり方によっては、上記と
反対になることが起ることは当然である。
ルの変形が外郭部のソルダボールに較べ大きい場合を例
にして説明したが、基板の曲がり方によっては、上記と
反対になることが起ることは当然である。
【００４６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のＢＧＡパ
ッケージ平坦化方法によると、パッケージの基板の曲が
りによる半導体パッケージとマザーボード間の接触不良
を防止することができる。
ッケージ平坦化方法によると、パッケージの基板の曲が
りによる半導体パッケージとマザーボード間の接触不良
を防止することができる。
【図１】本発明によるソルダボールの平坦化方法の一実
施例を示す断面図である。
施例を示す断面図である。
【図２】本発明によるソルダボールの平坦化方法の他の
実施例を示す断面図である。
実施例を示す断面図である。
【図３】本発明のさらに他の実施例である機械的方法に
よりソルダボールアレイを平坦化させることを示す断面
図である。
よりソルダボールアレイを平坦化させることを示す断面
図である。
【図４】本発明により平坦化されたソルダボールの形状
を示す断面図及び部分拡大図である。
を示す断面図及び部分拡大図である。
【図５】本発明によるストッパーを使用する状態を示す
断面図である。
断面図である。
【図６】従来技術を示す図であり、ボールグリッドアレ
イ半導体パッケージの曲がりによるソルダボールの偏平
度不良状態を示す断面図である。
イ半導体パッケージの曲がりによるソルダボールの偏平
度不良状態を示す断面図である。
【図７】図６のパッケージがマザーボードに実装される
時の接触不良を示す断面図である。
時の接触不良を示す断面図である。
【図８】従来の半導体パッケージの曲がりを改善するた
めの方法を示す平面図である。
めの方法を示す平面図である。
【図９】図８の側面図である。
１ プラスチックボディ ２ 基板 ３ ソルダボール ４ 平板 ５ 加熱手段 ７ ストッパー
Claims (19)
- 【請求項１】 ソルダボールを入出力端子として使用す
る半導体パッケージにおいて、ソルダボールが付着した
基板を、ソルダボールとの熱による接着がなく、且つ、
熱変形のない平板と接触するように平板を配置し、加熱
手段により所定温度で一定時間加熱してソルダボールを
一定レベルに溶融させてから冷却させた後、前記基板と
前記平板を分離させることによりソルダボールの一側を
変形させて基板上のソルダボールアレイを平坦化させる
ことを特徴とするソルダボールを入出力端子として使用
する半導体パッケージの平坦化方法。 - 【請求項２】 前記加熱手段内で加熱される半導体パッ
ケージと平板の配列は、ソルダボールが上向きになるよ
うに配置された基板上に前記平板が置かれて、ソルダボ
ールの溶融時、平板の重量によりソルダボールが変形す
ることを特徴とする請求項１記載のソルダボールを入出
力端子として使用する半導体パッケージの平坦化方法。 - 【請求項３】 前記加熱手段内で加熱される半導体パッ
ケージと平板の配列は、前記平板上にソルダボールが下
向きになるように基板が配置されて、ソルダボールの溶
融時、半導体パッケージの重量によりソルダボールが変
形することを特徴とする請求項１記載のソルダボールを
入出力端子として使用する半導体パッケージの平坦化方
法。 - 【請求項４】 前記平板はガラス板、石英板、シリコン
板及びポリイミドフィルムでなる群から選択されること
を特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載のソルダボ
ールを入出力端子として使用する半導体パッケージの平
坦化方法。 - 【請求項５】 前記加熱手段は炉であることを特徴とす
る請求項１乃至３のいずれか記載のソルダボールを入出
力端子として使用する半導体パッケージの平坦化方法。 - 【請求項６】 前記加熱手段で基板、ソルダボール及び
平板を加熱する温度は１７５〜２３５℃であることを特
徴とする請求項１乃至３のいずれか記載のソルダボール
を入出力端子として使用する半導体パッケージの平坦化
方法。 - 【請求項７】 前記加熱手段で基板、ソルダボール及び
平板を加熱する時間は３０秒〜６０秒であることを特徴
とする請求項６記載のソルダボールを入出力端子として
使用する半導体パッケージの平坦化方法。 - 【請求項８】 加熱手段による加熱後のソルダボールの
形状は、基板内側のソルダボールの変形が最も大きく、
基板の外郭部に行くほどに変形が減少する形状であるこ
とを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載のソルダ
ボールを入出力端子として使用する半導体パッケージの
平坦化方法。 - 【請求項９】 加熱手段による加熱後のソルダボールの
形状は、基板内側のソルダボールの変形が最も小さく、
基板の外郭部に行くほどに変形が大きい形状であること
を特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載のソルダボ
ールを入出力端子として使用する半導体パッケージの平
坦化方法。 - 【請求項１０】 ソルダボールが付着された基板とソル
ダボールに接触してソルダボールを平坦化させる平板と
の間に所定高さのストッパーを挿入することにより、ソ
ルダボールの変形が前記ストッパー高さ以下に制限され
ることを特徴とする請求項１又は３記載のソルダボール
を入出力端子として使用する半導体パッケージの平坦化
方法。 - 【請求項１１】 前記ストッパーは熱変形がない材質で
あることを特徴とする請求項１０記載のソルダボールを
入出力端子として使用する半導体パッケージの平坦化方
法。 - 【請求項１２】 前記ストッパーの高さはソルダボール
の直径より小さいことを特徴とする請求項１０記載のソ
ルダボールを入出力端子として使用する半導体パッケー
ジの平坦化方法。 - 【請求項１３】 ソルダボールを入出力端子として使用
する半導体パッケージにおいて、固い平板上に前記半導
体パッケージを置き、上側から硬質の平板で所定圧力で
加圧することにより基板上のソルダボールアレイを平坦
化させることを特徴とするソルダボールを入出力端子と
して使用する半導体パッケージの平坦化方法。 - 【請求項１４】 前記半導体パッケージはソルダボール
アレイが上向きになるように固い平板上に置かれ、上側
から硬質の平板がソルダボールと直接接触して加圧され
ることを特徴とする請求項１３記載のソルダボールを入
出力端子として使用する半導体パッケージの平坦化方
法。 - 【請求項１５】 前記半導体パッケージはソルダボール
アレイが下向きになるように固い平板上に置かれ、上側
に硬質の平板が置かれることにより、ソルダボールアレ
イが下部平板と接触して加圧されることを特徴とする請
求項１３記載のソルダボールを入出力端子として使用す
る半導体パッケージの平坦化方法。 - 【請求項１６】 前記硬質の平板により加圧された後の
ソルダボールは、基板内側のソルダボールの変形が最も
大きく、基板外郭部に行くほどに変形が減少する形状で
あることを特徴とする請求項１３乃至１５のいずれか記
載のソルダボールを入出力端子として使用する半導体パ
ッケージの平坦化方法。 - 【請求項１７】 前記硬質の平板により加圧された後の
ソルダボールは、基板内側のソルダボールの変形が最も
小さく、基板外郭部に行くほどに変形が大きい形状であ
ることを特徴とする請求項１３乃至１５のいずれか記載
のソルダボールを入出力端子として使用する半導体パッ
ケージの平坦化方法。 - 【請求項１８】 ソルダボールが付着された基板とソル
ダボールに接触してソルダボールを平坦化させる平板と
の間に所定高さのストッパーを挿入することにより、ソ
ルダボールの変形が前記ストッパー高さ以下に制限され
ることを特徴とする請求項１３又は１５記載のソルダボ
ールを入出力端子として使用する半導体パッケージの平
坦化方法。 - 【請求項１９】 前記ストッパーの高さはソルダボール
の直径より小さいことを特徴とする請求項１８記載のソ
ルダボールを入出力端子として使用する半導体パッケー
ジの平坦化方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1995P10418 | 1995-04-29 | ||
| KR1019950010418A KR0179473B1 (ko) | 1995-04-29 | 1995-04-29 | 솔더볼을 입출력 단자로 사용하는 반도체 패키지의 평탄화 방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08321568A true JPH08321568A (ja) | 1996-12-03 |
Family
ID=19413320
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8126301A Pending JPH08321568A (ja) | 1995-04-29 | 1996-04-24 | ソルダボールを入出力端子として使用する半導体パッケージの平坦化方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08321568A (ja) |
| KR (1) | KR0179473B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2845521A1 (fr) * | 2002-10-04 | 2004-04-09 | Wavecom | Procede et dispositif de remise en forme, notamment de remise en etat de la planeite, des elements d'interconnexion d'un module electronique, par refusion sous contrainte |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61210656A (ja) * | 1985-03-15 | 1986-09-18 | Toshiba Corp | バンプ電極型半導体装置の製造方法 |
| JPS63117450A (ja) * | 1986-11-06 | 1988-05-21 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
-
1995
- 1995-04-29 KR KR1019950010418A patent/KR0179473B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1996
- 1996-04-24 JP JP8126301A patent/JPH08321568A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61210656A (ja) * | 1985-03-15 | 1986-09-18 | Toshiba Corp | バンプ電極型半導体装置の製造方法 |
| JPS63117450A (ja) * | 1986-11-06 | 1988-05-21 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2845521A1 (fr) * | 2002-10-04 | 2004-04-09 | Wavecom | Procede et dispositif de remise en forme, notamment de remise en etat de la planeite, des elements d'interconnexion d'un module electronique, par refusion sous contrainte |
| WO2004032585A1 (fr) * | 2002-10-04 | 2004-04-15 | Wavecom | Procede et dispositif de remise en forme, notamment de remise en etat de la planeite, des elements d'interconnexion d'un module electronique, par refusion sous contrainte. |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR0179473B1 (ko) | 1999-03-20 |
| KR960039299A (ko) | 1996-11-25 |
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