JPH09199625A - Semiconductor device and substrate for mounting semiconductor element - Google Patents

Semiconductor device and substrate for mounting semiconductor element

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JPH09199625A
JPH09199625A JP2614996A JP2614996A JPH09199625A JP H09199625 A JPH09199625 A JP H09199625A JP 2614996 A JP2614996 A JP 2614996A JP 2614996 A JP2614996 A JP 2614996A JP H09199625 A JPH09199625 A JP H09199625A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a package for effectively preventing crack and warpage and a substrate for mounting IC chips used for it. SOLUTION: A specific part of a glass epoxy substrate 21 for mounting IC chips is penetrated from one surface side to the other surface side and is eliminated for forming an eliminated part 20, one portion of a reverse side which is opposite to a circuit formation surface of an IC chip 3 is fixed to a substrate 21 while the IC chip 3 is located in the region of the eliminated part 20, at the same time one portion 20a of the eliminated part 26 exists around the IC chip 3 in the fixed state, and mold resin 7 is deposited also to the reverse side of the IC chip 3 via the part, thus forming the mold resins 7 and 7a on the front and reverse sides of the IC chip 3 in one piece.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は半導体装置及び半導体素
子マウント用基体に関し、例えばプラスチックBGA(B
all Grid Array) と称される接続電極構造を有する半導
体パッケージ、及びこのパッケージに使用する半導体素
子マウント用の両面配線基板に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device and a semiconductor element mounting substrate, for example, a plastic BGA (B
The present invention relates to a semiconductor package having a connection electrode structure called “all grid array” and a double-sided wiring board for mounting a semiconductor element used in this package.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、プラスチックBGAを有する半導
体パッケージ10は、例えば図39に示す構造からなってい
る。即ち、両面又は多層プリント配線基板を構成する基
板1(一般的に紙、ガラス繊維等をベースとして、それ
にエポキシ、ポリイミド又はBT(ビスマレイミドトリ
アジン)レジン等を含浸させた基板又は前記レジン単独
の基板:以下、単に基板と称する。)に、例えば導電性
接着剤である銀ペースト2によってチップマウント部に
半導体集積回路チップ(ICチップ)3がマウントさ
れ、このICチップ3のボンディングパッド4と基板1
上に金メッキ等を施した銅配線5とが金線6でワイヤボ
ンディングされ、基板1のICチップ3の側がエポキシ
系樹脂7でモールドされると共に、その反対側ではハン
ダボール8が銅配線9に接続して設けられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a semiconductor package 10 having a plastic BGA has a structure shown in FIG. 39, for example. That is, a substrate 1 constituting a double-sided or multilayer printed wiring board (a substrate generally made of paper, glass fiber or the like and impregnated with epoxy, polyimide, BT (bismaleimide triazine) resin or the like, or a substrate of the resin alone. : A semiconductor integrated circuit chip (IC chip) 3 is mounted on the chip mounting portion with a silver paste 2 which is a conductive adhesive, for example, and the bonding pad 4 of the IC chip 3 and the substrate 1 are mounted on the chip mounting portion.
The copper wiring 5 plated with gold or the like is wire-bonded with a gold wire 6, the IC chip 3 side of the substrate 1 is molded with an epoxy resin 7, and the solder ball 8 is connected to the copper wiring 9 on the opposite side. It is provided by connecting.

【0003】このパッケージ10は具体的には、図40に示
す如き外観形状を有しており、また、図41に示す基板1
(但し、配線5及び9は図示省略)上に多数のマウント
領域17を列状に設け、各マウント領域に二点鎖線で示す
ようにICチップ3をマウントし、一点鎖線で示すよう
にモールド樹脂7で封止し、四方のスロット11の位置で
カットしてそれぞれのパッケージを分離する。
Specifically, this package 10 has an external shape as shown in FIG. 40, and the substrate 1 shown in FIG.
(However, the wirings 5 and 9 are not shown.) A large number of mount regions 17 are provided in a row on the IC chip 3, and each mount region is mounted with the IC chip 3 as indicated by a chain double-dashed line. 7 and then cut at the positions of the four slots 11 to separate the packages.

【0004】このパッケージ10の構造を図42について更
に詳細に説明すると、ICチップ3はマウント領域17に
おいて銀ペースト2によって基板1に接着され、チップ
3上のパッド4は金線6で基板1の配線5に接続され、
その配線がスルーホール12を介して基板1の下部の配線
9、更にはハンダボール8へ導かれる(図中の13はソル
ダーレジストである)。
The structure of this package 10 will be described in more detail with reference to FIG. 42. The IC chip 3 is adhered to the substrate 1 by the silver paste 2 in the mount area 17, and the pad 4 on the chip 3 is the gold wire 6 on the substrate 1. Connected to wiring 5,
The wiring is led to the wiring 9 under the substrate 1 and further to the solder balls 8 through the through holes 12 (13 in the figure is a solder resist).

【0005】しかし、このような従来のプラスチックB
GAパッケージ10は、チップ3の裏面(被マウント面)
が銀ペースト2によって広範囲に基板1上へ接着されて
いるため、このパッケージを仮想線で示すプリント配線
板(マザーボード)14上の銅配線15へハンダボール8に
よってハンダ付けする時、銀ペースト2を起点にしたポ
ップコーン状のクラック16が容易に発生してしまう。こ
のことについては、日経エレクトロニクス(1994.2.
14)のP71にも述べられている。
However, such a conventional plastic B
GA package 10 is the back surface of chip 3 (mounting surface)
Is widely adhered to the substrate 1 by the silver paste 2, so when the solder ball 8 is used to solder this package to the copper wiring 15 on the printed wiring board (motherboard) 14 shown by phantom lines, The popcorn-shaped crack 16 from the starting point easily occurs. Regarding this, Nikkei Electronics (1994.2.2.
It is also mentioned in P71 of 14).

【0006】このクラック16の発生原因は、銀ペースト
2が吸湿性が大きく、その銀ペースト2中の吸湿水分が
プリント配線板14上へのハンダ付け時のリフロー加熱時
に水蒸気となってパッケージ内で急激に膨張し、基板1
やモールド樹脂7に対しICチップ3が引き剥がされる
ような応力を生じるからである。この剥離は、ICチッ
プ3の接着領域17から始まり、基板1中をクラック16と
なってその端部方向へ延びる傾向がある。
The cause of the cracks 16 is that the silver paste 2 has a high hygroscopic property, and the moisture absorbed in the silver paste 2 becomes steam during reflow heating during soldering onto the printed wiring board 14 and becomes moisture inside the package. Substrate 1 that expands rapidly
This is because the IC chip 3 is peeled off from the mold resin 7 and the stress. This peeling starts from the adhesion region 17 of the IC chip 3, and tends to become a crack 16 in the substrate 1 and extend toward the end thereof.

【0007】こうしたクラック16の発生に加えて、図43
に概略的に示すように、モールド樹脂7(例えばエポキ
シ系樹脂)と基板1の構成材料(例えばBTレジン:ビ
スマレイミドトリアジン)との熱膨張率の差が下記の表
1に示すようにかなり大きいために、樹脂モールド温度
(金型温度は例えば 180℃)から室温に温度が変化した
際、パッケージ10の中央部に凹みが生じ、反ってしまう
ことがある。そして、この反りによる応力歪みから両者
の界面部にクラックが生じる。
In addition to the occurrence of such cracks 16, FIG.
As shown in Table 1, the difference in the coefficient of thermal expansion between the mold resin 7 (for example, epoxy resin) and the constituent material of the substrate 1 (for example, BT resin: bismaleimide triazine) is considerably large as shown in Table 1 below. Therefore, when the temperature changes from the resin mold temperature (the mold temperature is, for example, 180 ° C.) to room temperature, a dent may occur in the central portion of the package 10 and the package 10 may warp. Then, due to the stress strain due to this warpage, cracks occur at the interface between the two.

【0008】 [0008]

【0009】また、上記の半導体パッケージ10において
は、実際には、図44に示すように基板1の両面の配線5
及び9はスルーホール12を介しての銅めっき(スルーホ
ールめっき)により一体の連続膜として形成され、スル
ーホール12内にはソルダーレジスト13が充填され、基板
1の両面を被覆していてよい。
In the semiconductor package 10 described above, the wiring 5 on both sides of the substrate 1 is actually used as shown in FIG.
9 and 9 may be formed as an integral continuous film by copper plating (through hole plating) via the through holes 12, and the through holes 12 may be filled with a solder resist 13 to cover both surfaces of the substrate 1.

【0010】そして、ICチップ3を銀ペースト2で接
着するマウント領域17では、基板1にサーマルバイアと
称されるスルーホール18が形成され、ICチップ3の発
熱が銀ペースト2及びサーマルバイア18を通ってハンダ
ボール8へと伝わり、パッケージ10を実装した基板14へ
と逃がされるようになっている。なお、サーマルバイア
18はソルダーレジスト13で充たされており、その上部は
銀ペースト2で覆われている。
In the mount area 17 where the IC chip 3 is bonded with the silver paste 2, a through hole 18 called a thermal via is formed in the substrate 1, and the heat generated in the IC chip 3 causes the silver paste 2 and the thermal via 18 to be generated. It passes through to the solder balls 8 and escapes to the board 14 on which the package 10 is mounted. The thermal via
18 is filled with the solder resist 13, and the upper part thereof is covered with the silver paste 2.

【0011】しかしながら、図44の基板構造では、サー
マルバイア18内を充たしているソルダーレジスト13が吸
湿し易い材料であるため、これが要因となって耐湿性を
悪くする。即ち、ソルダーレジスト13の吸湿水分が銀ペ
ースト2等の部分へ浸出したり、上記した如き加熱時に
水蒸気化して急激に膨張し、上記したと同様にパッケー
ジクラックが生じ、或いはそれを助長し易い。
However, in the substrate structure shown in FIG. 44, the solder resist 13 filling the thermal vias 18 is a material which easily absorbs moisture, and this causes the moisture resistance to deteriorate. That is, the moisture absorbed by the solder resist 13 is leached into a portion such as the silver paste 2 or is vaporized at the time of heating as described above and rapidly expands, and package cracks are generated or promoted similarly to the above.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、パッ
ケージにクラックや反りが生じることを効果的に防止で
きる半導体装置、及びそれに使用する半導体素子マウン
ト用基体を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a semiconductor device capable of effectively preventing a package from being cracked or warped, and a semiconductor element mounting substrate used for the same.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、半導体
素子マウント用基体(例えば後述のガラスエポキシ基板
21)の所定部分がその一方の面側から他方の面側に貫通
して欠除せしめられて欠除部(例えば後述の欠除部20)
を形成し、半導体素子(例えば後述のICチップ3)が
前記欠除部の領域内に位置した状態で、前記半導体素子
の回路形成面とは反対に位置する裏面の一部が前記マウ
ント用基体に固定されていると共に、この固定状態で前
記半導体素子の周囲に前記欠除部の一部分が存在してい
て、この部分を介して前記半導体素子の裏面にもモール
ド材(例えば後述のモールド樹脂7)が被着されること
により、前記半導体素子の表面及び裏面のモールド材が
互いに一体化されている半導体装置に係るものである。
That is, the present invention provides a semiconductor element mounting substrate (for example, a glass epoxy substrate described later).
A predetermined portion of 21) penetrates from one surface side to the other surface side and is cut away to form a cutout portion (for example, a cutout portion 20 described later).
And a semiconductor element (for example, an IC chip 3 described later) is positioned in the region of the cutout portion, a part of the back surface of the semiconductor element opposite to the circuit forming surface is part of the mounting substrate. In addition, a part of the cutout portion is present around the semiconductor element in this fixed state, and a molding material (for example, a molding resin 7 which will be described later) is also provided on the back surface of the semiconductor element via this portion. ) Is applied to the semiconductor device, and the molding material on the front surface and the back surface of the semiconductor element are integrated with each other.

【0014】この半導体装置(第1の発明の半導体装
置)によれば、マウント用基体に形成された欠除部の領
域内に半導体素子が位置した状態でマウント用基体に固
定されているので、半導体素子の裏面(被マウント面)
の一部のみが銀ペースト等のマウント材で固定されるこ
とになり、マウント材がたとえ吸湿性のものであっても
加熱時に生じる水蒸気量が減少する。しかも、この場
合、マウント用基体の上記欠除部内(即ち、半導体素子
の裏面下)にモールド材が直接入り込み、かつ、半導体
素子の周囲に存在する上記欠除部の一部分を介して半導
体素子の裏面にもモールド材が被着されることにより、
半導体素子の表面及び裏面のモールド材が互いに一体化
されているので、半導体素子とモールド材との密着性が
良好となる。
According to this semiconductor device (semiconductor device of the first invention), the semiconductor element is fixed to the mounting base in a state where the semiconductor element is located in the region of the notch formed in the mounting base. Backside of semiconductor element (mounting side)
Only a part of the above will be fixed with a mount material such as silver paste, and even if the mount material is hygroscopic, the amount of water vapor generated during heating is reduced. Moreover, in this case, the molding material directly enters the cutout portion of the mounting base (that is, below the back surface of the semiconductor element), and a part of the cutout portion existing around the semiconductor element is used to form the semiconductor element. By applying the molding material on the back side,
Since the molding materials on the front surface and the back surface of the semiconductor element are integrated with each other, the adhesion between the semiconductor element and the molding material becomes good.

【0015】この結果、マウント材の吸湿水分が原因と
なって、加熱時にマウント用基体やモールド材に対し半
導体素子を引き剥がそうとする応力が小さくなると共に
十二分に吸収されるから、上記した如きポップコーン状
のパッケージクラックが生じ難くなる。
As a result, due to the moisture absorbed by the mounting material, the stress for peeling off the semiconductor element from the mounting substrate or the molding material during heating becomes small and the stress is absorbed sufficiently. Popcorn-like package cracks as described above are less likely to occur.

【0016】また、上記欠除部によって半導体素子の裏
面に存在するマウント用基体の面積が減少することにな
り、モールド材とマウント用基体に熱膨張率の差があっ
ても温度サイクル時に生じる両者間の応力が減少し、上
記した如きパッケージの反りが少なくなる。そして、こ
の反りによる両者間の剥離も少なくなり、パッケージク
ラックが発生し難くなる。
Further, the area of the mounting substrate existing on the back surface of the semiconductor element is reduced by the above-mentioned cutout portion, and even if there is a difference in the coefficient of thermal expansion between the molding material and the mounting substrate, both occur during the temperature cycle. The stress between them is reduced, and the warpage of the package as described above is reduced. The peeling between the two due to this warp is reduced, and package cracks are less likely to occur.

【0017】第1の発明の半導体装置において、望まし
いマウント構造としては、マウント用基体の欠除部内へ
突出した突出片部(例えば後述の突出片部30)が前記マ
ウント用基体と一体に設けられ、前記突出片部に半導体
素子の裏面の一部が固定されている。
In the semiconductor device according to the first aspect of the present invention, as a preferable mount structure, a protruding piece portion (for example, a protruding piece portion 30 described later) protruding into the notch of the mounting base body is provided integrally with the mounting base body. A part of the back surface of the semiconductor element is fixed to the protruding piece.

【0018】また、半導体素子のモールド時にモールド
材がマウント用基体と金型との端部境界から内側へ侵入
してモールド材の漏れが生じないように、マウント用基
体の欠除部において、マウント用基体における半導体素
子の裏面が固定される面側の開口面積がその反対の面側
の開口面積より大きくなっているのがよい。
Also, in order to prevent the molding material from leaking inward from the end boundary between the mounting base and the mold during the molding of the semiconductor element, the mounting material is mounted in the mount base at the notch. It is preferable that the opening area on the side of the substrate for fixing the back surface of the semiconductor element is larger than the opening area on the opposite side.

【0019】本発明は、上述した第1の発明の半導体装
置と同様に、パッケージの耐湿性を向上させてクラック
の発生を効果的に防止するために、半導体素子(例えば
後述のICチップ3)を固定するマウント用基体(例え
ば後述のガラスエポキシ基板21)にその一方の面側から
他方の面側に貫通する貫通孔(例えば後述のサーマルバ
イア38)が形成され、この貫通孔を介して前記半導体素
子の発熱が前記一方の面側から前記他方の面側へ放熱さ
れるように構成され、前記貫通孔が水分侵入防止材(例
えば後述の銅めっき層やハンダボール8又はハンダ8
a)によって被覆若しくは充填されている半導体装置も
提供するものである。
The present invention, like the semiconductor device of the first invention described above, improves the moisture resistance of the package and effectively prevents the occurrence of cracks. A through hole (for example, a thermal via 38 described later) penetrating from one surface side to the other surface side is formed in a mounting base body (for example, a glass epoxy substrate 21 described later) for fixing the above, and through the through hole, The heat generated by the semiconductor element is radiated from the one surface side to the other surface side, and the through hole has a moisture penetration preventing material (for example, a copper plating layer, a solder ball 8 or a solder 8 described later).
There is also provided a semiconductor device covered or filled by a).

【0020】この半導体装置(第2の発明の半導体装
置)によれば、マウント用基体に設けた貫通孔(特に半
導体素子の発熱をマウント用基体の一方の面側から他方
の面側へ放熱するための貫通孔)が水分侵入防止材によ
って被覆若しくは充填されているので、貫通孔内にソル
ダーレジスト等の吸湿性材料が存在していてもそこから
の水分の侵入(放出)は阻止され、或いは貫通孔内から
吸湿性材料が除去されることになるため、加熱時に上記
貫通孔から水分が侵入しないために水蒸気が発生するこ
とがなく、パッケージクラックのない耐湿性の十分な半
導体装置となる。
According to this semiconductor device (semiconductor device of the second invention), the through hole provided in the mounting base (in particular, the heat of the semiconductor element is radiated from one surface side of the mounting base to the other surface side). Since the through hole) is covered or filled with a moisture invasion preventive material, even if a hygroscopic material such as a solder resist is present in the through hole, invasion (release) of water from the through hole is prevented, or Since the hygroscopic material is removed from the inside of the through hole, moisture does not enter from the through hole during heating, so that no water vapor is generated and a semiconductor device having sufficient moisture resistance without package cracks is obtained.

【0021】この場合、上記貫通孔に被覆若しくは充填
される水分侵入防止材が、マウント用基体の少なくとも
一部分(例えば後述の銅めっき層65及び69)、ハンダボ
ール(例えば後述の8)又はハンダ(例えば後述の8
a)からなっていてよいが、そのうち、貫通孔に充填さ
れるハンダ(例えば後述の8a)が、マウント用基体の
他方の面側に付着されるハンダボール(例えば後述の
8)から供給されるのがよい。
In this case, the moisture infiltration preventing material which covers or fills the through-hole is at least a part of the mounting base (for example, copper plating layers 65 and 69 described later), solder balls (for example, 8 described later) or solder (for example, 8). For example, 8
a), of which the solder (for example, 8a described below) filled in the through holes is supplied from a solder ball (for example, 8 described below) attached to the other surface side of the mounting base. Is good.

【0022】また、第1の発明の半導体装置又はこれに
基づく半導体装置に使用される上記したマウント用基体
及びモールド構造又は突出片部を、第2の発明の半導体
装置又はこれに基づく半導体装置が有しているのが望ま
しい。
Further, the semiconductor device of the second invention or the semiconductor device based on the same is provided with the mounting base and the mold structure or the protruding piece portion used for the semiconductor device of the first invention or the semiconductor device based on the semiconductor device. It is desirable to have.

【0023】上記した第1の発明、第2の発明の半導体
装置又はこれらの発明に基づく半導体装置においてはい
ずれも、実際には、マウント用基体に形成されたスルー
ホールを介してその両面の導電層(例えば後述の銅配線
5及び9)が互いに接続され、前記マウント用基体の一
方の面側に固定された半導体素子が前記一方の面側の導
電層(例えば後述の銅配線5)に接続されると共に、前
記マウント用基体の他方の面側の導電層(例えば後述の
銅配線9)がプリント配線板(例えば後述のプリント配
線板14)に接続される。
In any of the above-described semiconductor devices of the first and second inventions or the semiconductor devices based on these inventions, in practice, the conductivity is provided on both surfaces of the mounting base through the through holes formed in the mounting base. Layers (for example, copper wirings 5 and 9 described later) are connected to each other, and a semiconductor element fixed to one surface side of the mounting substrate is connected to a conductive layer (for example copper wiring 5 described below) on the one surface side. At the same time, the conductive layer (for example, the copper wiring 9 described later) on the other surface side of the mounting base is connected to the printed wiring board (for example, the printed wiring board 14 described later).

【0024】本発明はまた、第1の発明の半導体装置、
第2の発明の半導体装置又はこれらの発明に基づく半導
体装置のいずれかに使用される上記の半導体素子マウン
ト用基体も提供するものである。
The present invention also provides a semiconductor device according to the first invention,
The present invention also provides the above-mentioned semiconductor element mounting substrate used in either the semiconductor device of the second invention or the semiconductor device based on these inventions.

【0025】[0025]

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。Embodiments of the present invention will be described below.

【0026】図1〜図16は、本発明をパッドレスのプラ
スチックBGAに適用した実施例を示すものである。但
し、図39〜図44に示した例と共通する部分には共通符号
を付し、その説明を省略することがある(以下、同
様)。
1 to 16 show an embodiment in which the present invention is applied to a padless plastic BGA. However, parts common to those in the examples shown in FIGS. 39 to 44 are denoted by common reference numerals, and description thereof may be omitted (the same applies hereinafter).

【0027】本実施例の半導体パッケージ40は、主とし
て次の(1)〜(3)の特徴的構成を有している。
The semiconductor package 40 of this embodiment mainly has the following characteristic configurations (1) to (3).

【0028】(1)ICチップ3をマウントするガラス
エポキシ基板21のうち、ICチップ3の直下の領域が、
ICチップ3よりも大きくてこれを含むような面積分だ
けほぼ正方形状に欠除せしめられ、この欠除部20の四隅
からそれぞれ舌片状の突出片部30が対角線上において基
板21に一体に形成され、更にこれら4個の突出片部30上
にICチップ3がその回路形成面とは反対の裏面におい
て銀ペースト22によって固定(マウント)されているこ
と(図1〜図7参照)。即ち、このパッケージ40は、い
わばパッドレスBGAと称されるべきものである。
(1) In the glass epoxy substrate 21 on which the IC chip 3 is mounted, the region immediately below the IC chip 3 is
The area larger than the IC chip 3 and including the IC chip 3 is cut into a substantially square shape, and projecting piece portions 30 each having a tongue shape are formed integrally with the substrate 21 diagonally from the four corners of the cut portion 20. The IC chip 3 is formed on these four projecting piece portions 30 and fixed (mounted) by the silver paste 22 on the back surface opposite to the circuit forming surface (see FIGS. 1 to 7). That is, this package 40 should be called, so to speak, a padless BGA.

【0029】(2)そして、このマウント状態では、I
Cチップ3は欠除部20の領域内に位置していて、その周
囲には欠除部20の一部分20aがスリット状の間隙として
存在しており(図4及び図5参照)、この部分20aを介
して欠除部20(従って、ICチップ3の裏面)にもモー
ルドプレス時に入り込んでモールド樹脂7aとして被着
され、ICチップ3の表面のモールド樹脂7とは間隙20
aを介して一体化され、ICチップ3の周囲はモールド
樹脂7でほぼ全面的に覆われている(図1及び図2参
照)。
(2) In this mounted state, I
The C-tip 3 is located in the region of the cutout portion 20, and a part 20a of the cutout portion 20 exists as a slit-shaped gap around the cutout portion 20 (see FIGS. 4 and 5). Through the recessed portion 20 (therefore, the back surface of the IC chip 3) at the time of mold pressing and is adhered as the mold resin 7a.
It is integrated via a, and the periphery of the IC chip 3 is almost entirely covered with the molding resin 7 (see FIGS. 1 and 2).

【0030】(3)図1及び図2中の33はソルダーレジ
ストであって、スルーホール38及びサーマルバイア48内
にもそれぞれ充填され、またこれらのスルーホールの基
板裏面にはハンダボール8が付着している。なお、図3
は、ICチップ3をマウントした基板21がプリント配線
板14の銅配線15にハンダボール8のリフローで接続され
た状態を示す。
(3) Reference numeral 33 in FIGS. 1 and 2 denotes a solder resist, which is also filled in the through holes 38 and the thermal vias 48, and the solder balls 8 are attached to the back surfaces of these through holes. doing. Note that FIG.
Shows a state in which the substrate 21 on which the IC chip 3 is mounted is connected to the copper wiring 15 of the printed wiring board 14 by reflowing the solder balls 8.

【0031】本実施例の半導体パッケージ40は、上記し
た特徴的構成によって、主として次の(A)〜(D)の
顕著な作用効果を奏することができる。
The semiconductor package 40 of this embodiment can mainly exert the following remarkable effects (A) to (D) due to the above-mentioned characteristic structure.

【0032】(A)ポップコーン状のパッケージクラッ
クの発生を防止できること。ICチップ3の直下はモー
ルドコンパウンド(モールド樹脂)7aで充たされてお
り、ICチップ3は四隅のみで銀ペースト22で基板21に
ほぼドット状又は点状に固定(点付け)され、かつ、シ
リコンチップ3とモールドコンパウンド7との密着性は
良好であるから、従来構造のBGAパッケージと比べて
ポップコーン状のクラックが発生し難く、かつ、温度サ
イクル時でもパッケージの形状保持性が良好となる。即
ち、銀ペースト22が吸湿し、そこを起点として生じ、従
来構造では回避できなかった水蒸気の発生を抑制若しく
は減少させると共に、チップ3−モールドコンパウンド
7間を剥離させようとする応力を十分に吸収するため、
クラックが発生し難くなる。
(A) Popcorn-like package cracks can be prevented from occurring. Immediately below the IC chip 3 is filled with a mold compound (mold resin) 7a, and the IC chip 3 is fixed (dotted) to the substrate 21 with silver paste 22 in only four corners in a dot shape or a dot shape, and Since the adhesion between the silicon chip 3 and the mold compound 7 is good, popcorn-like cracks are less likely to occur as compared with the BGA package having the conventional structure, and the shape retention of the package is good even during temperature cycling. In other words, the silver paste 22 absorbs moisture and suppresses or reduces the generation of water vapor, which is generated from there as a starting point and cannot be avoided by the conventional structure, and also sufficiently absorbs the stress that tends to separate the chip 3 and the mold compound 7. In order to
Cracks are less likely to occur.

【0033】(B)パッケージの反り量が減少するこ
と。従来構造のプラスチックBGAパッケージは、既述
した如く、モールドコンパウンドと基板材料(BTレジ
ン)との熱膨張率の差により、室温でパッケージ中央部
が凹んでしまうことがあるが、本実施例では、上記欠除
部20によって基板21の量が減少し(即ち、パッケージ中
央部のチップ3の下部にはほとんど基板は存在しな
い。)、これによってパッケージの反り量は従来構造に
比べて減少する。
(B) The amount of warpage of the package is reduced. As described above, in the plastic BGA package having the conventional structure, the central portion of the package may be dented at room temperature due to the difference in thermal expansion coefficient between the mold compound and the substrate material (BT resin). The cutout 20 reduces the amount of the substrate 21 (that is, there is almost no substrate under the chip 3 in the central portion of the package), so that the warpage of the package is reduced as compared with the conventional structure.

【0034】(C)温度サイクル時のパッケージクラッ
クが発生し難くなること。温度サイクル時には、既述し
たようにモールドコンパウンド7と基板21とが異なった
熱膨張率を示し、それらの差により両者間が剥がれ、そ
こからクラックが生じ易いが、本実施例では、基板21の
量が上記欠除部20によって大きく減少するので、反りが
減少し、このクラックも発生し難くなる。
(C) It becomes difficult for package cracks to occur during temperature cycling. During the temperature cycle, as described above, the mold compound 7 and the substrate 21 exhibit different thermal expansion coefficients, and due to the difference between them, they are easily separated from each other, and cracks are likely to occur from them, but in this embodiment, the substrate 21 Since the amount is greatly reduced by the aforesaid eliminator 20, warpage is reduced and this crack is less likely to occur.

【0035】(D)スルーホール38及びサーマルバイア
48の直下にハンダボール8を設けているので、図44の従
来例に比べてハンダボールの付着に要する領域を別に設
ける必要はなく、この分だけ基板21の面積を減少させ、
基板の縮小化、有効利用にとって有利である。
(D) Through hole 38 and thermal via
Since the solder ball 8 is provided immediately below 48, it is not necessary to separately provide a region for attaching the solder ball as compared with the conventional example of FIG. 44, and the area of the substrate 21 is reduced by that much.
This is advantageous for downsizing and effective use of the substrate.

【0036】また、本実施例の半導体パッケージ40にお
いて、図1に示す基板21上のモールド樹脂7の厚みt1
は例えば 1.3mm、基板21の厚みt2 は例えば 0.6mmであ
ってよい。基板21の厚みt2 を大きめにすれば、ICチ
ップ3の裏面に存在するモールド樹脂7aの厚みも大き
くなるので、ICチップ3の表面上と裏面下に存在する
モールド樹脂の厚みの差がより小さくなり、熱サイクル
時のクラックの発生を一層効果的に防止できる。
Further, in the semiconductor package 40 of this embodiment, the thickness t 1 of the mold resin 7 on the substrate 21 shown in FIG.
May be, for example, 1.3 mm, and the thickness t 2 of the substrate 21 may be, for example, 0.6 mm. If the thickness t 2 of the substrate 21 is increased, the thickness of the molding resin 7a existing on the back surface of the IC chip 3 also increases, so that the difference in the thickness of the molding resin existing on the front surface and under the back surface of the IC chip 3 becomes larger. It becomes smaller, and the occurrence of cracks during thermal cycling can be prevented more effectively.

【0037】なお、上記したパッケージの反りの問題に
ついて、図39〜図41に示した従来構造(スタンダードB
GA)と図1〜図7に示した本実施例の構造(パッドレ
スBGA)とを比較し、それぞれの反り量を以下のよう
にして求めた。
Regarding the problem of the warp of the package described above, the conventional structure (standard B) shown in FIGS.
GA) and the structure of the present embodiment (padless BGA) shown in FIGS. 1 to 7 were compared, and the respective warpage amounts were obtained as follows.

【0038】ここで、熱膨張係数が異なる下記の3種の
部材CとBとAを下から順に重ね合わせて接着し、パッ
ケージの構造に対応させた。
Here, the following three kinds of members C, B and A having different thermal expansion coefficients were superposed in order from the bottom and adhered to correspond to the structure of the package.

【0039】そして、各部材の物性値及びサイズを次の
パラメータで表す。 部材Aの線膨張係数:αA 、弾性係数:EA 部材Bの線膨張係数:αB 、弾性係数:EB 部材Cの線膨張係数:αC 、弾性係数:EC 部材Aの断面積:AA 、部材Bの断面積:AB 、部材C
の断面積:AC 、部材Aの長さ:lA 、部材Bの長さ:
B 、部材Cの長さ:lC
The physical property value and size of each member are represented by the following parameters. Linear expansion coefficient of member A: α A , elastic coefficient: E A Linear expansion coefficient of member B: α B , elastic coefficient: E B Linear expansion coefficient of member C: α C , elastic coefficient: E C Cross sectional area of member A : A A , cross section of member B: A B , member C
Cross section area: A C , length of member A: l A , length of member B:
l B , length of member C: l C.

【0040】温度がt℃変化した場合の積層体全体の反
り量σは、下記の式(a)で近似されることが一般に知
られている。
It is generally known that the warpage amount σ of the entire laminate when the temperature changes by t ° C. is approximated by the following equation (a).

【0041】この式(a)に、本実施例のパッドレスB
GAと、従来例の(パッドのある)スタンダードBGA
とに関する下記の各数値を代入する。この場合、実際は
三次元の数値を代入すべきであるが、二次元に簡易化し
た数値を代入し、下記に示すように両者の反り量の差の
比率をみる。
This formula (a) is added to the padless B of this embodiment.
GA and standard BGA (with pad) of the conventional example
Substitute the following values for and. In this case, three-dimensional numerical values should actually be substituted, but simplified two-dimensional numerical values are substituted and the ratio of the difference between the warp amounts is checked as shown below.

【0042】 スタンダードBGA(従来例) パッドレスBGA(本実施例)A : 28.5mm 28.5mm lB : 11.8mm 11.8mm lC : 31.0mm 16.5mm AA : 28.5mm2 28.5mm2B : 3.3mm2 3.3mm2C : 19.22mm2 10.23mm2A : 2700kgf/mm2 2700kgf/mm2B : 21000kgf/mm2 21000kgf/mm2C : 710kgf/mm2 710kgf/mm2 αA : 1.5×10-5/℃ 1.5×10-5/℃ αB : 3.0×10-6/℃ 3.0×10-6/℃ αC : 2.0×10-5/℃ 2.0×10-5/℃ t: |25℃−175 ℃|=150 ℃ 150℃ Standard BGA (conventional example) Padless BGA (present example) l A : 28.5 mm 28.5 mm l B : 11.8 mm 11.8 mm l C : 31.0 mm 16.5 mm A A : 28.5 mm 2 28.5 mm 2 A B : 3.3mm 2 3.3mm 2 A C: 19.22mm 2 10.23mm 2 E A: 2700kgf / mm 2 2700kgf / mm 2 E B: 21000kgf / mm 2 21000kgf / mm 2 E C: 710kgf / mm 2 710kgf / mm 2 α A : 1.5 × 10 -5 / ° C 1.5 × 10 -5 / ° C α B : 3.0 × 10 -6 / ° C 3.0 × 10 -6 / ° C α C : 2.0 × 10 -5 / ° C 2.0 × 10 -5 / ° C t : | 25 ℃ -175 ℃ | = 150 ℃ 150 ℃

【0043】スタンダードBGA(従来例)の場合、部
材全体の反り量σST(mm)は、 σST=(150×28.5×11.8×31.0(28.5×2700× 1.5×10-5+ 3.3×21000 ×3.0 ×10-6+19.22 × 710× 2.0×10-5))/ (11.8×31.0×28.5×2700+31.0×28.5 × 3.3×21000 +28.5×11.8×19.22 ×710)=0.027 …(b)
In the case of standard BGA (conventional example), the warpage amount σ ST (mm) of the entire member is σ ST = (150 × 28.5 × 11.8 × 31.0 (28.5 × 2700 × 1.5 × 10 −5 + 3.3 × 21000 × 3.0 × 10 -6 +19.22 × 710 × 2.0 × 10 -5 )) / (11.8 × 31.0 × 28.5 × 2700 + 31.0 × 28.5 × 3.3 × 21000 + 28.5 × 11.8 × 19.22 × 710) = 0.027 (b )

【0044】パッドレスBGA(本実施例)の場合、部
材全体の反り量σPLは、 σPL=(150×28.5×11.8×16.5(28.5×2700× 1.5×10-5+ 3.3×21000 ×3.0 ×10-6+10.23 × 710× 2.0×10-5))/ (11.8×16.5×28.5×2700+16.5×28.5 × 3.3×21000 +28.5×11.8×10.23 ×710)=0.025 …(c)
In the case of padless BGA (this embodiment), the warpage amount σ PL of the entire member is σ PL = (150 × 28.5 × 11.8 × 16.5 (28.5 × 2700 × 1.5 × 10 −5 + 3.3 × 21000 × 3.0) × 10 -6 +10.23 × 710 × 2.0 × 10 -5 )) / (11.8 × 16.5 × 28.5 × 2700 +16.5 × 28.5 × 3.3 × 21000 +28.5 × 11.8 × 10.23 × 710) = 0.025… (c)

【0045】従って、反り量の差の比率は、 {(b)−(c)}/(c)=8(%) となり、スタンダードBGAをパッドレスBGAにした
場合、8%もパッケージの反り量が減少するものと考え
られる。
Therefore, the ratio of the difference in the warp amount is {(b)-(c)} / (c) = 8 (%), and when the standard BGA is a padless BGA, the warp amount of the package is 8%. Is expected to decrease.

【0046】次に、本実施例のパッドレスBGAのパッ
ケージ40の製造プロセスを図8〜図16について説明す
る。
Next, the manufacturing process of the padless BGA package 40 of this embodiment will be described with reference to FIGS.

【0047】まず、図8に示すように、BTレジンを用
いた基板21を用意し、これを図9に示すようにドリル等
によって穴開け加工し、スルーホール38とサーマルバイ
ア48を形成する。
First, as shown in FIG. 8, a substrate 21 using BT resin is prepared, and as shown in FIG. 9, a through hole 38 and a thermal via 48 are formed by drilling with a drill or the like.

【0048】次いで、図10に示すように、スルーホール
38及びサーマルバイア48を含めて全面に導電層50をめっ
きする。このめっき層は銅の化学めっき又は電気めっき
によって形成できる。
Then, as shown in FIG.
Conductive layer 50 is plated over the entire surface including 38 and thermal via 48. This plating layer can be formed by chemical plating or electroplating of copper.

【0049】次いで、図11に示すように、このめっき層
50をフォトリソグラフィによってエッチングでパターニ
ングし、基板21の表、裏にそれぞれ銅配線5及び9を形
成し、これらをスルーホール38又はサーマルバイア48を
介して互いに連設させておく。
Then, as shown in FIG.
50 is patterned by etching by photolithography to form copper wirings 5 and 9 on the front and back of the substrate 21, respectively, and these are connected to each other through the through hole 38 or the thermal via 48.

【0050】次いで、図12に示すように、スルーホール
38及びサーマルバイア48を含む所定領域にソルダーレジ
スト33をスクリーン印刷で塗布し、スルーホール38及び
サーマルバイア48をソルダーレジスト33で充填すると共
に、銅配線5及び9の一部をワイヤボンディング等の接
続領域としてそれ以外の領域をソルダーレジスト33で被
覆する。
Then, as shown in FIG.
A solder resist 33 is applied to a predetermined area including the 38 and the thermal via 48 by screen printing, the through hole 38 and the thermal via 48 are filled with the solder resist 33, and a part of the copper wirings 5 and 9 is connected by wire bonding or the like. Areas other than that are covered with the solder resist 33.

【0051】次いで、図13に示すように、ICチップの
マウント領域47において基板21を破線の如くに切断加工
して除去し、欠除部20と共に舌片部30を形成する。
Next, as shown in FIG. 13, the substrate 21 in the mounting area 47 of the IC chip is cut and removed as shown by the broken line to form the tongue piece portion 30 together with the cutout portion 20.

【0052】次いで、図14に示すように、マウント領域
47上に銀ペースト22によってICチップ3を被着し、固
定(マウント)する。
Next, as shown in FIG. 14, the mount area
The IC chip 3 is adhered onto the 47 with the silver paste 22 and fixed (mounted).

【0053】次いで、図15に示すように、基板21をヒー
タブロック(図示せず)上に載置して基板21を所定温度
に加熱しながらキャピラリ(図示せず)に超音波を加
え、金線6をICチップ3のボンディングパッド4に接
合した後に基板21の銅配線5上に導き、この銅配線5に
圧着し、ワイヤボンディングを行う。
Then, as shown in FIG. 15, the substrate 21 is placed on a heater block (not shown), and while heating the substrate 21 to a predetermined temperature, ultrasonic waves are applied to a capillary (not shown) to remove gold. After the wire 6 is bonded to the bonding pad 4 of the IC chip 3, the wire 6 is guided onto the copper wiring 5 of the substrate 21, pressure-bonded to the copper wiring 5, and wire bonding is performed.

【0054】次いで、図16に示すように、仮想線で示す
下型51と上型52との間に、ICチップ3をマウントした
基板21をセットし、モールド樹脂の形状に対応したキャ
ビティ53内にモールドコンパウンドを注入し、固化させ
てモールド樹脂7を成形し、パッケージ40を作製する。
この際、注入されたモールドコンパウンドは図4に示し
た間隙20aを通してICチップ3の裏面下に流入し、7
aとしてその裏面に被着する。
Next, as shown in FIG. 16, the substrate 21 on which the IC chip 3 is mounted is set between the lower mold 51 and the upper mold 52 indicated by imaginary lines, and the inside of the cavity 53 corresponding to the shape of the mold resin is set. A mold compound is injected into and is solidified to mold the mold resin 7, and the package 40 is manufactured.
At this time, the injected mold compound flows under the back surface of the IC chip 3 through the gap 20a shown in FIG.
It is attached to the back surface as a.

【0055】次いで、基板21の裏面側において、スルー
ホール38及びサーマルバイア48の位置で導電層9に対し
てハンダボール8を付着し、図1及び図2に示した如き
パッドレスBGAのパッケージ40を完成する。なお、ハ
ンダボール8は、真空吸引したハンダボールをフラック
ス(図示せず)上から基板21の裏面上に落とし込み、リ
フロー処理を経て導電層9上に付着させる。
Next, on the back surface side of the substrate 21, solder balls 8 are attached to the conductive layer 9 at the positions of the through holes 38 and the thermal vias 48, and the padless BGA package 40 as shown in FIGS. To complete. In addition, the solder ball 8 drops the vacuumed solder ball onto the back surface of the substrate 21 from above the flux (not shown), and adheres it onto the conductive layer 9 through a reflow process.

【0056】図17〜図18は、本発明をパッドレスのプラ
スチックBGAに適用した他の実施例を示すものであ
る。
17 to 18 show another embodiment in which the present invention is applied to a padless plastic BGA.

【0057】この例によれば、基板21において、欠除部
20に面する基板壁部21a(ここでは突片部30の端部)の
断面がICチップ3のマウント側からその反対側へステ
ップ状に拡大され、切込みによる段差21bが形成されて
いることが特徴的であり、これ以外の構成は上述した実
施例と同じであって同様の効果を奏する。
According to this example, in the substrate 21, the cutout portion
The cross section of the board wall portion 21a (here, the end portion of the protruding piece portion 30) facing 20 is enlarged stepwise from the mount side of the IC chip 3 to the opposite side, and a step 21b is formed by the notch. The configuration is characteristic, and the other configurations are the same as those of the above-described embodiment, and the same effect is obtained.

【0058】即ち、図18に概略的に示すように、樹脂モ
ールド時に、キャビティ53内に注入されたモールドコン
パウンド7’は矢印のように流動してICチップ3の表
面だけでなくその裏面にも充填されるが、この際、基板
21の舌片部30に上記した段差21bが形成されているため
に、図18(a)に拡大図示するようにモールドコンパウ
ンド7’が段差21bを下型51の側へ押し付ける如き圧力
を生じる。
That is, as schematically shown in FIG. 18, at the time of resin molding, the mold compound 7 ′ injected into the cavity 53 flows as shown by an arrow and flows not only on the front surface of the IC chip 3 but also on its back surface. Filled, but at this time, the substrate
Since the above step 21b is formed on the tongue piece portion 30 of 21, the mold compound 7'causes a pressure to press the step 21b toward the lower mold 51 as shown in the enlarged view of FIG. 18 (a).

【0059】この結果、基板21の壁部21aが下型51から
浮き上がって両者間に間隙が生じることがなく、ICチ
ップ3の裏面へのモールドコンパウンドの充填性が良好
となる。これに対し、基板21の壁部21aに上記の如き段
差が存在しないときは、図18(c)に示すようにモール
ドコンパウンド7’の圧力で壁部21aが下型51から浮き
上がってめくれることがあり、これにより生じた間隙54
内へのモールドコンパウンド7’が入り込み、モールド
コンパウンドが必要な箇所から漏れる現象(フラッシン
グ)が生じ易く、同箇所への充填性が低下する場合があ
る。なお、上記段差21bは1段としたが、2段以上とし
てもよいことは勿論である。
As a result, the wall portion 21a of the substrate 21 does not float up from the lower mold 51 and a gap is not formed between them, so that the back surface of the IC chip 3 can be filled with the mold compound well. On the other hand, when the wall 21a of the substrate 21 does not have the above-described step, the wall 21a may be lifted up from the lower mold 51 by the pressure of the mold compound 7 ', as shown in FIG. 18 (c). Yes, the resulting gap 54
A phenomenon (flashing) in which the mold compound 7'intrudes into the inside and leaks from the place where the mold compound is necessary is apt to occur, and the filling property to the place may be deteriorated. Although the step 21b has one step, it goes without saying that it may have two steps or more.

【0060】図18(a)で述べたと同様の効果は、図18
(b)に示すように、基板21の壁部21aの端面に直線的
な傾斜面21cを形成して壁部21aの断面を連続的に拡大
することによっても得ることができる。即ち、傾斜面21
cをモールドコンパウンド7’が押圧し、壁部21aを下
型51へ押し付ける力が作用するからである。なお、上記
傾斜面21cは直線状としたが、折れ線状、曲線状、或い
は直線と曲線の組み合わせ等としてもよい。
The effect similar to that described with reference to FIG.
As shown in (b), it can also be obtained by forming a linear inclined surface 21c on the end surface of the wall portion 21a of the substrate 21 and continuously enlarging the cross section of the wall portion 21a. That is, the inclined surface 21
This is because the mold compound 7'presses c and the force of pressing the wall portion 21a against the lower mold 51 acts. Although the inclined surface 21c has a linear shape, it may have a polygonal line shape, a curved shape, or a combination of a straight line and a curved line.

【0061】図19は、図6の例に比べて、ICチップ3
をマウントする突出片部が、上述したと同様の一対の舌
片部30を対角線上に有し、かつ他の対角線上には欠除部
20を跨ぐように延びる連結片部60を有している。この連
結片部60は、中央部60aが幾分膨出していて、ここにも
銀ペーストを介してICチップがマウントされ、サーマ
ルバイア48が形成されている。
FIG. 19 shows the IC chip 3 in comparison with the example of FIG.
The projecting piece for mounting has a pair of tongue pieces 30 similar to those described above on a diagonal line, and a cutout portion on another diagonal line.
It has a connecting piece portion 60 extending so as to straddle 20. In the connecting piece portion 60, the central portion 60a is bulged to some extent, and the IC chip is mounted on the central portion 60a through the silver paste, and the thermal via 48 is formed.

【0062】従って、上述した実施例と同様の効果に加
えて、連結片部60によりマウント面積が拡大されるため
にICチップの固定を十二分に行える。
Therefore, in addition to the effect similar to that of the above-described embodiment, since the mounting area is enlarged by the connecting piece portion 60, the IC chip can be fixed more than enough.

【0063】図20及び図21は、他の突出片部を各種示す
ものである。但し、図示簡略化のためにサーマルバイア
は省略している。
20 and 21 show various other protruding piece portions. However, the thermal vias are omitted for simplicity of illustration.

【0064】これらの各種の突出片部において、図20
(B)、図20(F)、図21(B)、図21(C)、図21
(D)、図21(E)、図21(G)は、舌片部30の長さや
位置、形状を変形した例を示し、また、図20(A)、図
20(C)、図20(D)、図20(G)、図20(H)、図21
(A)、図21(F)、図21(H)、図21(I)は連結片
部60の位置、形状を変形した例を示す。また、図20
(E)は舌片部30と連結片部60の組み合わせの変形例を
示す。いずれの例も、上述したと同様の効果を奏するこ
とは容易に理解されよう。
In each of these various protruding pieces, as shown in FIG.
(B), FIG. 20 (F), FIG. 21 (B), FIG. 21 (C), FIG.
(D), FIG. 21 (E), and FIG. 21 (G) show examples in which the length, position, and shape of the tongue piece 30 are modified, and FIG. 20 (A) and FIG.
20 (C), 20 (D), 20 (G), 20 (H), 21
21 (F), FIG. 21 (H), and FIG. 21 (I) show examples in which the position and shape of the connecting piece portion 60 are modified. Also, FIG.
(E) shows a modification of the combination of the tongue piece portion 30 and the connecting piece portion 60. It will be easily understood that both examples have the same effects as described above.

【0065】但し、マウントするICチップ3の安定性
を考慮すると、ICチップの四隅がマウントされること
がモールド時の位置ずれの防止等の点で望ましいので、
図6及び図19の例は勿論、図20(A)、図20(B)、図
20(E)、図20(F)、図20(G)、図20(H)の例が
よく、また、銀ペースト量や基板面積による問題を考慮
すると、図6の例は勿論、図20(B)、図20(C)、図
20(D)、図21(A)、図21(B)、図21(C)、図21
(D)、図21(E)、図21(G)の例がよい。
However, considering the stability of the IC chip 3 to be mounted, it is desirable that the four corners of the IC chip be mounted from the standpoint of preventing misalignment during molding, and so on.
20 (A), 20 (B), and FIG.
20 (E), FIG. 20 (F), FIG. 20 (G), and FIG. 20 (H) are preferable, and considering the problems due to the amount of silver paste and the substrate area, the example of FIG. (B), Figure 20 (C), Figure
20 (D), 21 (A), 21 (B), 21 (C), 21
The examples of (D), FIG. 21 (E), and FIG. 21 (G) are preferable.

【0066】図22は、本発明をパッドレスのプラスチッ
クBGAに適用した他の実施例を示すものである。
FIG. 22 shows another embodiment in which the present invention is applied to a padless plastic BGA.

【0067】この例によれば、ICチップ3のマウント
領域47において基板21に凹部21dを形成し、ここでの基
板21の厚みを小さく加工し、ここにICチップ3をマウ
ントすることによって、マウント後のICチップ3の上
面高さを低くしている(望ましくは、基板21の上面とほ
ぼ同等高さとしている)。
According to this example, the recess 21d is formed in the substrate 21 in the mounting area 47 of the IC chip 3, the thickness of the substrate 21 is processed to be small, and the IC chip 3 is mounted on the recess 21d. The height of the upper surface of the subsequent IC chip 3 is lowered (desirably, the height is substantially the same as the upper surface of the substrate 21).

【0068】即ち、ICチップ3のボンディングパッド
4の高さが上述した例の場合よりも低くなるため、配線
5とのワイヤボンディングが容易となり、ワイヤ6を引
き廻す高さを低くし、この分だけモールド樹脂7の厚み
(従って、パッケージ40の厚み)を薄くできる。しか
も、ワイヤ6がICチップ3のエッジ部に接触して電気
的に短絡を生じる可能性も小さくなる。この場合、基板
21の厚みを大きくすれば、ICチップ3を基板21の厚み
の範囲内に収容し易く、かつ、基板21の裏面に付着する
樹脂7aの量も増えて一層耐クラック性が向上する。そ
の他は、上述した例と同様の効果が得られる。
That is, since the height of the bonding pad 4 of the IC chip 3 is lower than that in the above-described example, wire bonding with the wiring 5 is facilitated, and the height around which the wire 6 is drawn is reduced. Only the thickness of the molding resin 7 (thus, the thickness of the package 40) can be reduced. In addition, the possibility that the wire 6 contacts the edge portion of the IC chip 3 to cause an electrical short circuit is reduced. In this case, the substrate
If the thickness of 21 is increased, the IC chip 3 can be easily accommodated within the range of the thickness of the substrate 21, and the amount of the resin 7a adhering to the back surface of the substrate 21 is increased to further improve the crack resistance. Other than that, the same effects as the above-described example can be obtained.

【0069】図23は、本発明をパッドレスのプラスチッ
クBGAに適用した他の実施例を示すものである。
FIG. 23 shows another embodiment in which the present invention is applied to a padless plastic BGA.

【0070】この例では、基板21のスルーホール38に
は、ソルダーレジストではなくモールド樹脂7の一部7
bが充填されていることが特徴的である。
In this example, the through hole 38 of the substrate 21 is not a solder resist but a part 7 of the mold resin 7.
It is characteristic that b is filled.

【0071】従って、スルーホール38に対し樹脂部分7
bが入り込んでいるため、モールド樹脂7がいわば基板
21に対して投錨効果を有することになり、両者間の密着
力又は機械的結合力は上述した例に比べて向上してい
る。これによって、熱サイクル時にクラックや剥離が一
層生じ難くなる。
Therefore, the resin portion 7 is
Since b is included, the mold resin 7 is, so to speak, a substrate
Since it has an anchoring effect on 21, the adhesive force or mechanical coupling force between them is improved as compared with the above-mentioned example. This makes cracking and peeling less likely to occur during thermal cycling.

【0072】図24〜図35は、本発明をパッドレスのプラ
スチックBGAに適用した他の実施例を示すものであ
る。
24 to 35 show another embodiment in which the present invention is applied to a padless plastic BGA.

【0073】本実施例は、ICチップ3の発熱をプリン
ト配線板14側へ逃がすためのサーマルバイア48の構造を
改良することを主眼としたものであって、サーマルバイ
ア48内がソルダーレジスト33で充たされると共に、この
サーマルバイア48又はソルダーレジスト33が2層目の銅
めっき層65と69によって表裏から完全に被覆されてい
る。その他は、上述した例と同様に構成されている。
The present embodiment is aimed at improving the structure of the thermal via 48 for releasing the heat generated by the IC chip 3 to the printed wiring board 14 side, and the inside of the thermal via 48 is a solder resist 33. While being filled, the thermal via 48 or the solder resist 33 is completely covered from the front and back by the second copper plating layers 65 and 69. Others are the same as the above-mentioned example.

【0074】サーマルバイア48に充填されるソルダーレ
ジスト33は本来、吸湿し易く、パッケージの耐湿性を劣
化させ易いものであるが、本実施例による銅めっき層65
及び69がソルダーレジスト33への水分の吸収(吸湿)を
阻止し、またソルダーレジスト33が既に吸湿していても
その水分がその外部へ漏出することも阻止することにな
る。
The solder resist 33 with which the thermal via 48 is filled is originally liable to absorb moisture and easily deteriorate the moisture resistance of the package, but the copper plating layer 65 according to this embodiment is used.
And 69 prevent absorption (moisture absorption) of moisture into the solder resist 33, and also prevent leakage of moisture to the outside even if the solder resist 33 has already absorbed moisture.

【0075】こうして、ソルダーレジスト33による水分
の侵入を効果的に防止できるから、パッケージクラック
のない耐湿性の良い構造となる。そして、サーマルバイ
ア48上には吸湿性のある銀ペースト22が存在している
が、銅めっき層65及び69によって水分の侵入が防止され
ることから、銀ペースト22への吸湿量も結果的に減少さ
せることができ、既述した水蒸気の膨張を減少させるこ
とができる。
In this way, the invasion of water by the solder resist 33 can be effectively prevented, so that a structure with good moisture resistance without package cracks is obtained. Then, the hygroscopic silver paste 22 is present on the thermal via 48, but since the copper plating layers 65 and 69 prevent the invasion of water, the amount of hygroscopicity to the silver paste 22 also results. It can be reduced, and the expansion of water vapor described above can be reduced.

【0076】なお、サーマルバイア48以外のスルーホー
ル38においても、ソルダーレジスト33の表、裏は上記と
同様の銅めっき層65、69で被覆されているので、スルー
ホール38のソルダーレジスト33を通しての水分の侵入も
併せて防止することができる。
Even in the through holes 38 other than the thermal vias 48, the front and back of the solder resist 33 are covered with the same copper plating layers 65 and 69 as described above, so that the solder resist 33 in the through holes 38 can be passed through. It is also possible to prevent moisture from entering.

【0077】また、サーマルバイア48(更にはスルーホ
ール38)の直下にハンダボール8を設けているので、図
44の従来例に比べてハンダボールの付着に要する領域を
別に設ける必要はなく、この分だけ基板21の面積を減少
させ、基板の縮小化、有効利用にとって有利である。
Since the solder ball 8 is provided directly below the thermal via 48 (further, the through hole 38),
Compared with the conventional example of 44, it is not necessary to separately provide a region required for attaching solder balls, and the area of the substrate 21 is reduced by this amount, which is advantageous for downsizing and effective use of the substrate.

【0078】本実施例の構造を作製する方法を説明する
と、まず図26に示すように、BTレジンを用いたガラス
エポキシ積層基板21を用意し、これを図27に示すように
ドリル等によって穴開け加工し、サーマルバイア48を形
成する(スルーホール38も形成するが、これは図示省
略:以下、同様)。
A method of manufacturing the structure of this embodiment will be described. First, as shown in FIG. 26, a glass epoxy laminated substrate 21 using BT resin is prepared, and this is punched with a drill or the like as shown in FIG. Opening is performed to form a thermal via 48 (a through hole 38 is also formed, but this is omitted in the drawing: the same applies hereinafter).

【0079】次いで、図28に示すように、サーマルバイ
ア48を含めて全面に導電層50をめっきする。このめっき
層は銅の化学めっき又は電気めっきによって形成でき
る。
Next, as shown in FIG. 28, a conductive layer 50 is plated on the entire surface including the thermal vias 48. This plating layer can be formed by chemical plating or electroplating of copper.

【0080】次いで、図29に示すように、サーマルバイ
ア48の部分に樹脂(ソルダーレジスト)33を塗布、充填
し、更に図30に示すように、研磨によってソルダーレジ
スト33の表、裏面を平坦化する。
Next, as shown in FIG. 29, a resin (solder resist) 33 is applied and filled in the thermal via 48 portion, and as shown in FIG. 30, the front and back surfaces of the solder resist 33 are flattened by polishing. To do.

【0081】次いで、図31に示すように、銅層75と79を
基板21の表、裏面に化学めっき又は電気めっきによって
それぞれ形成する。
Then, as shown in FIG. 31, copper layers 75 and 79 are formed on the front and back surfaces of the substrate 21 by chemical plating or electroplating, respectively.

【0082】次いで、図32に示すように、所定箇所にフ
ォトレジスト70、71をパターン露光及び現像によって設
け、更に図33に示すように、フォトレジスト70、71をマ
スクにして銅層75及び50、79及び50をそれぞれ同一パタ
ーンにエッチングして、銅層65及び5、69及び9をそれ
ぞれ所定パターンに形成する。
Next, as shown in FIG. 32, photoresists 70 and 71 are provided at predetermined locations by pattern exposure and development, and as shown in FIG. 33, the photoresists 70 and 71 are used as masks to form copper layers 75 and 50. , 79 and 50 are etched in the same pattern to form copper layers 65 and 5, 69 and 9 in a predetermined pattern.

【0083】次いで、図34に示すように、フォトレジス
ト70、71を除去した後、図35に示すように、ソルダーレ
ジスト33’を基板21の裏面に塗布する。そして、図25に
示したように、基板21の表面上には、銀ペースト22を介
してICチップ3をマウントし、またその裏面にはハン
ダボール8を付着する。
Then, after removing the photoresists 70 and 71 as shown in FIG. 34, a solder resist 33 'is applied to the back surface of the substrate 21 as shown in FIG. Then, as shown in FIG. 25, the IC chip 3 is mounted on the front surface of the substrate 21 via the silver paste 22, and the solder balls 8 are attached to the back surface thereof.

【0084】図36は、本発明をパッドレスのプラスチッ
クBGAに適用した他の実施例を示すものである。
FIG. 36 shows another embodiment in which the present invention is applied to a padless plastic BGA.

【0085】この実施例では、図24及び図25の例と比べ
て、基板21の裏面には2層目の銅めっき層69は形成せ
ず、サーマルバイア48のソルダーレジスト33下に直接ハ
ンダボール8を付着させていることが異なっている(こ
のような構造はスルーホール38においても同様であって
よい)。
In this embodiment, as compared with the examples of FIGS. 24 and 25, the second copper plating layer 69 is not formed on the back surface of the substrate 21, and the solder balls are directly formed under the solder resist 33 of the thermal via 48. The difference is that 8 is attached (such a structure may be similar in the through hole 38).

【0086】このように構成しても、銅めっき層65によ
ってソルダーレジスト33からの水分の侵入を防止できる
と同時に、ハンダボール8自体がソルダーレジスト33を
裏側から被覆するため、上記した銅めっき層69と同等の
水分侵入防止作用を有することになり、また銅めっき層
69を省略できるという利点がある。
Even with this structure, the copper plating layer 65 can prevent moisture from entering from the solder resist 33, and at the same time the solder ball 8 itself covers the solder resist 33 from the back side. It has the same moisture invasion prevention function as 69, and the copper plating layer
There is an advantage that 69 can be omitted.

【0087】図37は、本発明をパッドレスのプラスチッ
クBGAに適用した他の実施例を示すものである。
FIG. 37 shows another embodiment in which the present invention is applied to a padless plastic BGA.

【0088】この実施例の場合、図36の例と比べて、サ
ーマルバイア48はハンダボール8の付着工程前には空洞
にしておき、ハンダボール8の付着時にサーマルバイア
48の内部をハンダボール8から供給されるハンダ8aで
充填している(このような構造はスルーホール38におい
ても同様であってよい)。なお、銅めっき層65はサーマ
ルバイア48の上部に施す点は同様である。
In the case of this embodiment, as compared with the example of FIG. 36, the thermal vias 48 are made hollow before the solder ball 8 attaching step, and the thermal vias are attached when the solder balls 8 are attached.
The inside of 48 is filled with the solder 8a supplied from the solder ball 8 (such a structure may be the same in the through hole 38). The copper plating layer 65 is applied to the upper part of the thermal via 48 in the same manner.

【0089】このように構成しても、図36の例と同様に
サーマルバイア48を介しての水分の侵入をハンダボール
8、ハンダ8a及び銅めっき層65によって防止すること
ができる。
Even with this structure, the infiltration of water through the thermal vias 48 can be prevented by the solder balls 8, the solder 8a and the copper plating layer 65 as in the example of FIG.

【0090】図38は、本発明をパッドレスのプラスチッ
クBGAに適用した更に他の実施例を示すものである。
FIG. 38 shows still another embodiment in which the present invention is applied to a padless plastic BGA.

【0091】この実施例の構造は、図37の例においてサ
ーマルバイア48上の銅めっき層65を省略したものである
が、この銅めっき層65が存在しなくてもハンダボール8
及びハンダ8aによってサーマルバイア48を介しての水
分の侵入はかなり防止することができる。
In the structure of this embodiment, the copper plating layer 65 on the thermal via 48 is omitted in the example of FIG. 37. However, even if the copper plating layer 65 does not exist, the solder balls 8
And, the infiltration of water through the thermal via 48 can be considerably prevented by the solder 8a.

【0092】以上、本発明の実施例を説明したが、上述
した実施例は本発明の技術的思想に基いて更に変形が可
能である。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the above-mentioned embodiments can be further modified based on the technical idea of the present invention.

【0093】例えば、上述したマウント用基体である基
板21に形成する欠除部20の形状や突出片部30又は連結片
部60の形状及び位置、基板21の材質、ICチップ3のマ
ウント方法及びボンディング方法、更には水分侵入防止
材の材質や構造等は、種々変更することができる。突出
片部30については、仮に設けなくても、欠除部20の周囲
において基板21上にICチップ3をマウントすることが
できるが、マウント後にICチップ3の周囲に欠除部20
の一部分を残すようにしておけばよい。
For example, the shape of the notch 20 formed on the substrate 21 which is the above-mentioned mounting base, the shape and position of the protruding piece 30 or the connecting piece 60, the material of the substrate 21, the mounting method of the IC chip 3, and The bonding method, and further, the material and structure of the moisture intrusion prevention material can be variously changed. Even if the protruding piece 30 is not provided, the IC chip 3 can be mounted on the substrate 21 around the cutout portion 20, but the cutout portion 20 is mounted around the IC chip 3 after mounting.
Just leave a part of.

【0094】この場合、例えば図24〜図35の例において
は、主としてサーマルバイア48についての水分侵入防止
構造を述べ、この構造を併用して図1〜図16の例で述べ
たパッドレスBGAを採用したが、このような併用は望
ましいものである。但し、このパッドレスBGAは図24
〜図35の例では敢えて採用することを要しない。同様
に、図1〜図16の例も、図24〜35の水分侵入防止構造を
敢えて採用することを要しない。また、この水分侵入防
止構造は、サーマルバイア48にのみ採用してよいし、或
いはスルーホール38にのみ採用してもよいが、双方に採
用するのがよい。
In this case, for example, in the examples of FIGS. 24 to 35, the moisture invasion preventing structure is mainly described for the thermal via 48, and the padless BGA described in the examples of FIGS. 1 to 16 is used together with this structure. Although adopted, such a combination is desirable. However, this padless BGA is shown in Fig. 24.
~ In the example of Fig. 35, it is not necessary to dare to adopt it. Similarly, in the examples of FIGS. 1 to 16, it is not necessary to intentionally adopt the moisture intrusion prevention structure of FIGS. Further, this moisture intrusion prevention structure may be adopted only in the thermal via 48 or only in the through hole 38, but it is preferable to adopt it in both.

【0095】なお、本発明は上述した構造以外のパッケ
ージにも適用可能であり、また、プリント配線板への接
続方法等も種々変更してよい。
The present invention can be applied to a package having a structure other than that described above, and the method of connecting to a printed wiring board may be variously changed.

【0096】[0096]

【発明の作用効果】上述した如く、第1の発明の半導体
装置によれば、マウント用基体の形成された欠除部の領
域内に半導体素子が位置した状態で、半導体素子の回路
形成面とは反対に位置する裏面の一部がマウント用基体
に固定されているので、半導体素子の裏面の一部のみが
銀ペースト等のマウント材で固定されることになり、マ
ウント材がたとえ吸湿性のものであっても加熱時に生じ
る水蒸気量が減少する。しかも、この場合、半導体素子
の周囲に存在する上記欠除部の一部分を介して半導体素
子の裏面にもモールド材が被着され、半導体素子の表面
及び裏面のモールド材が互いに一体化されているので、
半導体素子とモールド材との密着性が良好となる。
As described above, according to the semiconductor device of the first aspect of the invention, the semiconductor element is located in the region of the notch formed in the mounting substrate, and the circuit forming surface of the semiconductor element is formed. Since a part of the back surface located on the opposite side is fixed to the mounting base, only a part of the back surface of the semiconductor element is fixed with a mounting material such as silver paste. Even if it is a substance, the amount of water vapor generated during heating is reduced. Moreover, in this case, the molding material is also adhered to the back surface of the semiconductor element through a part of the above-mentioned notch existing around the semiconductor element, and the molding materials on the front surface and the back surface of the semiconductor element are integrated with each other. So
Adhesion between the semiconductor element and the molding material becomes good.

【0097】この結果、マウント材の吸湿水分が原因と
なって、加熱時にマウント用基体やモールド材に対し半
導体素子を引き剥がそうとする応力が小さくなると共に
十二分に吸収されるから、上記した如きポップコーン状
のパッケージクラックが生じ難くなる。
As a result, the moisture for absorbing the moisture of the mount material causes the stress for peeling off the semiconductor element from the mount substrate or the mold material during heating to be small and absorbed sufficiently. Popcorn-like package cracks as described above are less likely to occur.

【0098】また、上記欠除部によって半導体素子の裏
面に存在するマウント用基体の面積が減少することにな
り、モールド材とマウント用基体に熱膨張率の差があっ
ても温度サイクル時に生じる両者間の応力が減少し、上
記した如きパッケージの反りが少なくなる。そして、こ
の反りによる両者間の剥離も少なくなり、パッケージク
ラックが発生し難くなる。
Further, the area of the mounting substrate existing on the back surface of the semiconductor element is reduced by the above-mentioned cutout portion, and even if there is a difference in the coefficient of thermal expansion between the molding material and the mounting substrate, both of them are generated during the temperature cycle. The stress between them is reduced, and the warpage of the package as described above is reduced. The peeling between the two due to this warp is reduced, and package cracks are less likely to occur.

【0099】また、第2の発明の半導体装置によれば、
マウント用基体に設けられた貫通孔(特に半導体素子の
発熱をマウント用基体の一方の面側から他方の面側へ放
熱するための貫通孔)が水分侵入防止材によって被覆若
しくは充填されているので、貫通孔内にソルダーレジス
ト等の吸湿性材料が存在していてもそこからの水分の侵
入(放出)は阻止され、或いは貫通孔内から吸湿性材料
が除去されることになるため、加熱時に上記貫通孔から
水蒸気が発生することがなく、パッケージクラックのな
い耐湿性の十分な半導体装置となる。
According to the semiconductor device of the second invention,
Since the through holes (particularly the through holes for radiating the heat generated by the semiconductor element from one surface side to the other surface side of the mounting substrate) provided in the mounting base are covered or filled with the moisture intrusion preventing material. Even if there is a hygroscopic material such as a solder resist in the through-holes, the invasion (release) of water from it is blocked or the hygroscopic material is removed from the through-holes. Water vapor is not generated from the through holes, and the semiconductor device has sufficient moisture resistance without package cracks.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例によるパッドレスのプラスチッ
クBGAパッケージの断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a padless plastic BGA package according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の一部分の拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of a part of FIG.

【図3】同パッケージをプリント配線板に接続した状態
の断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the same package connected to a printed wiring board.

【図4】同パッケージに用いるICチップマウント用基
板とそのマウント後の平面図である。
FIG. 4 is an IC chip mounting substrate used in the package and a plan view after mounting the same.

【図5】同パッケージの実例の平面図、側面図とその一
部分の拡大図及び裏面図である。
FIG. 5 is a plan view, a side view, an enlarged view of a part thereof, and a rear view of an example of the package.

【図6】同パッケージに用いるICチップマウント用基
板の実例の平面図とその一部分の拡大図である。
FIG. 6 is a plan view of an example of an IC chip mounting substrate used for the package and an enlarged view of a part thereof.

【図7】同ICチップマウント用基板の詳細な平面図で
ある。
FIG. 7 is a detailed plan view of the same IC chip mounting substrate.

【図8】同パッケージの製造方法における一工程段階の
断面図である。
FIG. 8 is a sectional view of a step of the manufacturing method of the same package.

【図9】同パッケージの製造方法における他の一工程段
階の断面図である。
FIG. 9 is a sectional view of another process step in the method for manufacturing the same package.

【図10】同パッケージの製造方法における他の一工程段
階の断面図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view of another process step in the method of manufacturing the same package.

【図11】同パッケージの製造方法における他の一工程段
階の断面図である。
FIG. 11 is a cross-sectional view of another process step in the method of manufacturing the package.

【図12】同パッケージの製造方法における他の一工程段
階の断面図である。
FIG. 12 is a cross-sectional view of another process step in the method of manufacturing the package.

【図13】同パッケージの製造方法における他の一工程段
階の断面図である。
FIG. 13 is a cross-sectional view of another process step in the method of manufacturing the package.

【図14】同パッケージの製造方法における他の一工程段
階の断面図である。
FIG. 14 is a cross-sectional view of another process step in the method of manufacturing the package.

【図15】同パッケージの製造方法における他の一工程段
階の断面図である。
FIG. 15 is a cross-sectional view of another process step in the method of manufacturing the package.

【図16】同パッケージの製造方法における更に他の一工
程段階の断面図である。
FIG. 16 is a sectional view of still another process step in the method of manufacturing the package.

【図17】本発明の他の実施例によるパッドレスのプラス
チックBGAパッケージの一部分の断面図である。
FIG. 17 is a cross-sectional view of a portion of a padless plastic BGA package according to another embodiment of the present invention.

【図18】同パッケージを製造する際の樹脂モールド時の
断面図である。
FIG. 18 is a cross-sectional view at the time of resin molding when manufacturing the same package.

【図19】本発明の他の実施例によるパッドレスのプラス
チックBGAパッケージに用いるICチップマウント用
基板の実例の平面図とその一部分の拡大図である。
FIG. 19 is a plan view of an example of an IC chip mounting substrate used for a padless plastic BGA package according to another embodiment of the present invention and an enlarged view of a part thereof.

【図20】本発明の他の実施例によるパッドレスのプラス
チックBGAパッケージに用いる各種ICチップマウン
ト用基板の各平面図である。
FIG. 20 is a plan view of various IC chip mounting substrates used in a padless plastic BGA package according to another embodiment of the present invention.

【図21】本発明の他の実施例によるパッドレスのプラス
チックBGAパッケージに用いる各種ICチップマウン
ト用基板の各平面図である。
FIG. 21 is a plan view of various IC chip mounting substrates used in a padless plastic BGA package according to another embodiment of the present invention.

【図22】本発明の他の実施例によるパッドレスのプラス
チックBGAパッケージの一部分の断面図である。
FIG. 22 is a partial cross-sectional view of a padless plastic BGA package according to another embodiment of the present invention.

【図23】本発明の他の実施例によるパッドレスのプラス
チックBGAパッケージの一部分の断面図である。
FIG. 23 is a cross-sectional view of a portion of a padless plastic BGA package according to another embodiment of the present invention.

【図24】本発明の他の実施例によるパッドレスのプラス
チックBGAパッケージの要部の断面図である。
FIG. 24 is a sectional view of an essential part of a padless plastic BGA package according to another embodiment of the present invention.

【図25】同パッケージの一部分の断面図である。FIG. 25 is a cross-sectional view of a part of the same package.

【図26】同パッケージの製造方法における一工程段階の
断面図である。
FIG. 26 is a cross-sectional view of a step in the method of manufacturing the package.

【図27】同パッケージの製造方法における他の一工程段
階の断面図である。
FIG. 27 is a cross-sectional view of another process step in the method of manufacturing the package.

【図28】同パッケージの製造方法における他の一工程段
階の断面図である。
FIG. 28 is a cross-sectional view of another process step in the method of manufacturing the package.

【図29】同パッケージの製造方法における他の一工程段
階の断面図である。
FIG. 29 is a cross-sectional view of another process step in the method of manufacturing the package.

【図30】同パッケージの製造方法における他の一工程段
階の断面図である。
FIG. 30 is a cross-sectional view of another process step in the method of manufacturing the same package.

【図31】同パッケージの製造方法における他の一工程段
階の断面図である。
FIG. 31 is a cross-sectional view of another process step in the method of manufacturing the package.

【図32】同パッケージの製造方法における他の一工程段
階の断面図である。
FIG. 32 is a cross-sectional view of another process step in the method of manufacturing the package.

【図33】同パッケージの製造方法における他の一工程段
階の断面図である。
FIG. 33 is a cross-sectional view of another process step in the method of manufacturing the package.

【図34】同パッケージの製造方法における他の一工程段
階の断面図である。
FIG. 34 is a cross-sectional view of another process step in the method of manufacturing the package.

【図35】同パッケージの製造方法における更に他の一工
程段階の断面図である。
FIG. 35 is a cross-sectional view of yet another process step in the method of manufacturing the package.

【図36】本発明の他の実施例によるパッドレスのプラス
チックBGAパッケージの要部の断面図である。
FIG. 36 is a sectional view of an essential part of a padless plastic BGA package according to another embodiment of the present invention.

【図37】本発明の他の実施例によるパッドレスのプラス
チックBGAパッケージの要部の断面図である。
FIG. 37 is a cross-sectional view of an essential part of a padless plastic BGA package according to another embodiment of the present invention.

【図38】本発明の更に他の実施例によるパッドレスのプ
ラスチックBGAパッケージの要部の断面図である。
FIG. 38 is a cross-sectional view of essential parts of a padless plastic BGA package according to still another embodiment of the present invention.

【図39】従来例によるプラスチックBGAパッケージの
断面図である。
FIG. 39 is a sectional view of a conventional plastic BGA package.

【図40】同パッケージの実例の平面図、側面図とその一
部分の拡大図及び裏面図である。
FIG. 40 is a plan view, a side view, an enlarged view of a part thereof, and a rear view of an example of the package.

【図41】同パッケージに用いるICチップマウント用基
板の実例の平面図である。
FIG. 41 is a plan view of an example of an IC chip mounting substrate used in the package.

【図42】クラックが生じた同パッケージの一部分の断面
図である。
FIG. 42 is a cross-sectional view of a part of the same package in which a crack is generated.

【図43】反りが生じたパッケージの概略側面図である。FIG. 43 is a schematic side view of a package in which a warp occurs.

【図44】同パッケージの一部分の詳細な断面図である。FIG. 44 is a detailed cross-sectional view of a part of the package.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、21・・・ICチップマウント用基板 2、22・・・銀ペースト 3・・・ICチップ 4・・・ボンディングパッド 5、9、15・・・銅配線 6・・・ワイヤ 7・・・モールド樹脂 7a・・・モールド樹脂部分 7’・・・モールドコンパウンド 8・・・ハンダボール 8a・・・ハンダ 10、40・・・プラスチックBGAパッケージ 12、38・・・スルーホール 13、33・・・ソルダーレジスト 14・・・プリント配線板 17、47・・・マウント領域 18、48・・・サーマルバイア 20・・・欠除部 20a・・・間隙 21a・・・壁部 21b・・・段差 21c・・・傾斜面 30・・・突出片部 50、65、69・・・銅めっき層 51、52・・・金型 53・・・キャビティ 1, 21 ... IC chip mounting substrate 2, 22 ... Silver paste 3 ... IC chip 4 ... Bonding pad 5, 9, 15 ... Copper wiring 6 ... Wire 7 ... Mold resin 7a ・ ・ ・ Mold resin part 7 '・ ・ ・ Mold compound 8 ・ ・ ・ Solder ball 8a ・ ・ ・ Solder 10,40 ・ ・ ・ Plastic BGA package 12,38 ・ ・ ・ Through hole 13,33 ・ ・ ・Solder resist 14 ・ ・ ・ Printed wiring board 17,47 ・ ・ ・ Mounting area 18,48 ・ ・ ・ Thermal via 20 ・ ・ ・ Notch 20a ・ ・ ・ Gap 21a ・ ・ ・ Wall 21b ・ ・ ・ Step 21c ・..Sloping surfaces 30 ... Projecting pieces 50, 65, 69 ... Copper plating layers 51, 52 ... Mold 53 ... Cavity

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体素子マウント用基体の所定部分が
その一方の面側から他方の面側に貫通して欠除せしめら
れて欠除部を形成し、半導体素子が前記欠除部の領域内
に位置した状態で、前記半導体素子の回路形成面とは反
対に位置する裏面の一部が前記マウント用基体に固定さ
れていると共に、この固定状態で前記半導体素子の周囲
に前記切除部の一部分が存在していて、この部分を介し
て前記半導体素子の裏面にもモールド材が被着されるこ
とにより、前記半導体素子の表面及び裏面のモールド材
が互いに一体化されている半導体装置。
1. A predetermined portion of a semiconductor element mounting substrate penetrates from one surface side to the other surface side to be cut away to form a cutout portion, and the semiconductor element is within a region of the cutout portion. A part of the back surface of the semiconductor element opposite to the circuit forming surface is fixed to the mounting base in the state of being located at, and a part of the cutout portion is provided around the semiconductor element in this fixed state. The semiconductor device in which the molding material on the front surface and the back surface of the semiconductor element is integrated with each other by applying the molding material to the back surface of the semiconductor element via this portion.
【請求項2】 マウント用基体の欠除部内へ突出した突
出片部が前記マウント用基体と一体に設けられ、前記突
出片部に半導体素子の裏面の一部が固定されている、請
求項1に記載した半導体装置。
2. A protruding piece portion projecting into a cutout portion of a mounting base body is integrally provided with the mounting base body, and a part of a back surface of a semiconductor element is fixed to the protruding piece portion. The semiconductor device described in.
【請求項3】 マウント用基体の欠除部において、前記
マウント用基体における半導体素子の裏面が固定される
面側の開口面積がその反対の面側の開口面積より大き
い、請求項1又は2に記載した半導体装置。
3. The mount area of the mount base in which the rear surface of the semiconductor element of the mount base is fixed is larger than the open area of the opposite surface side of the mount base. The semiconductor device described.
【請求項4】 半導体素子を固定するマウント用基体に
その一方の面側から他方の面側に貫通する貫通孔が形成
され、この貫通孔が水分侵入防止材によって被覆若しく
は充填されている半導体装置。
4. A semiconductor device in which a through hole penetrating from one surface side to the other surface side is formed in a mounting substrate for fixing a semiconductor element, and the through hole is covered or filled with a moisture intrusion preventing material. .
【請求項5】 貫通孔が、半導体素子の発熱をマウント
用基体の一方の面側から他方の面側へ放熱するために形
成されたものである、請求項4に記載した半導体装置。
5. The semiconductor device according to claim 4, wherein the through hole is formed to radiate the heat generated by the semiconductor element from one surface side of the mounting substrate to the other surface side thereof.
【請求項6】 貫通孔に被覆若しくは充填される水分侵
入防止材が、マウント用基体の導電層の少なくとも一部
分、ハンダボール又はハンダからなっている、請求項4
又は5に記載した半導体装置。
6. The water entry preventing material with which the through hole is covered or filled comprises at least a part of a conductive layer of a mounting base, a solder ball or a solder.
Alternatively, the semiconductor device described in 5.
【請求項7】 貫通孔に充填されるハンダが、マウント
用基体の他方の面側に付着されるハンダボールから供給
される、請求項6に記載した半導体装置。
7. The semiconductor device according to claim 6, wherein the solder filled in the through hole is supplied from a solder ball attached to the other surface side of the mounting base.
【請求項8】 請求項1〜3のいずれか1項に記載した
マウント用基体及びモールド構造又は突出片部を有す
る、請求項4〜7のいずれか1項に記載した半導体装
置。
8. The semiconductor device according to claim 4, which has the mount base and the mold structure or the protruding piece according to any one of claims 1 to 3.
【請求項9】 マウント用基体に形成されたスルーホー
ルを介してその両面の導電層が互いに接続され、前記マ
ウント用基体の一方の面側に固定された半導体素子が前
記一方の面側の導電層に接続されると共に、前記マウン
ト用基体の他方の面側の導電層がプリント配線板に接続
される、請求項1〜8のいずれか1項に記載した半導体
装置。
9. A semiconductor element fixed to one surface side of the mounting base is connected to conductive layers on both surfaces thereof through through holes formed in the mounting base, and a semiconductor element fixed to the one surface side is electrically conductive on the one surface side. 9. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor layer is connected to a layer and the conductive layer on the other surface side of the mounting substrate is connected to a printed wiring board.
【請求項10】 請求項1〜9のいずれか1項に記載し
た、半導体素子マウント用基体。
10. The semiconductor element mounting substrate according to claim 1.
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