JPH10125847A - Semiconductor device and semiconductor device mounting board - Google Patents

Semiconductor device and semiconductor device mounting board

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JPH10125847A
JPH10125847A JP29947096A JP29947096A JPH10125847A JP H10125847 A JPH10125847 A JP H10125847A JP 29947096 A JP29947096 A JP 29947096A JP 29947096 A JP29947096 A JP 29947096A JP H10125847 A JPH10125847 A JP H10125847A
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Japan
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semiconductor device
spherical
matrix
land
diameter
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JP29947096A
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Japanese (ja)
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Hironobu Agari
裕信 上里
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
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    • H01L2224/73251Location after the connecting process on different surfaces
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    • HELECTRICITY
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    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
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    • H05K3/3457Solder materials or compositions; Methods of application thereof
    • H05K3/3478Applying solder preforms; Transferring prefabricated solder patterns

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To surely contact a semiconductor device to a semiconductor device mounting board through spherical terminals. SOLUTION: A semiconductor device 10 has a semiconductor element covered with a mold resin 12 on a wiring board 11 having solder balls 13 soldered to the lower surface of the board 11 to form spherical terminals for electric connection to externals. The solder balls 13 are disposed like a matrix on the board 11 lower surface such that those having smaller diameters locate at the marginal area and those having larger diameters locate at the central area according to the warp of the semiconductor device 10. When the device 10 is mounted on a mounting board, the solder balls 13 can surely contact this board, thereby avoiding poor contact of the device 10 to the mounting board.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置及び半
導体装置実装基板に関し、詳細には、半導体装置の球状
端子と半導体装置実装基板とを確実に接触させる半導体
装置及び半導体装置実装基板に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device and a semiconductor device mounting substrate, and more particularly, to a semiconductor device and a semiconductor device mounting substrate which reliably contact a spherical terminal of the semiconductor device and the semiconductor device mounting substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、BGA(ボールグリッドアレイ)
のように外部との電気接続用の端子として、球状端子が
マトリックス状に配置された半導体装置においては、同
一サイズの球状端子が、同一のパターンピッチでマトリ
ックス状に配置されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, BGA (Ball Grid Array)
As described above, in a semiconductor device in which spherical terminals are arranged in a matrix as terminals for electrical connection to the outside, spherical terminals of the same size are arranged in a matrix at the same pattern pitch.

【0003】例えば、図3に示すように、従来のBGA
パッケージ1は、半導体素子2が銀ペースト3を介して
配線基板4上に取り付けられており、これら半導体素子
2、銀ペースト3及び配線基板4の上部がモールド樹脂
5により覆われている。配線基板4の下面には、球状端
子である半田ボール6が、図4に示すように、マトリッ
クス状に半田付けされており、この半田ボール6は、図
3及び図4に示すように、全てが均一な大きさ、例え
ば、φ760μmのものが用いられている。この場合、
半田ボール6は、配線基板4の裏面に設けられたランド
上に半田付けされるが、このランドも半田ボール6が均
一な大きさになるように、均一の大きさ、例えば、φ6
00μmに形成されている。
[0003] For example, as shown in FIG.
In the package 1, a semiconductor element 2 is mounted on a wiring board 4 via a silver paste 3, and upper portions of the semiconductor element 2, the silver paste 3 and the wiring board 4 are covered with a mold resin 5. Solder balls 6, which are spherical terminals, are soldered on the lower surface of the wiring board 4 in a matrix as shown in FIG. 4, and all of the solder balls 6, as shown in FIGS. Has a uniform size, for example, φ760 μm. in this case,
The solder ball 6 is soldered on a land provided on the back surface of the wiring board 4, and the land also has a uniform size such as φ6 so that the solder ball 6 has a uniform size.
It is formed to a thickness of 00 μm.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の半導体装置にあっては、球状端子である半田
ボールと実装基板との接触不良が発生するおそれがあっ
た。すなわち、半導体装置を構成する半導体素子、銀ペ
ースト、配線基板及び半田ボールは、それぞれ線膨張係
数が異なっており、半導体装置を製造するためのアセン
ブリ工程からテスト工程を経て最終的に半導体装置が実
装基板に実装されるまでに各種処理工程を経ることによ
り半導体装置に反りが発生して、半導体装置の半田ボー
ルと実装基板とが接触せず、接触不良が発生するおそれ
があった。この現象は、球状端子である半田ボールの数
が多いほど顕著であり、特に、半導体装置の中央部の半
田ボールと実装基板との接触不良が発生するおそれがあ
る。
However, in such a conventional semiconductor device, there is a possibility that a contact failure between the solder ball, which is a spherical terminal, and the mounting board may occur. That is, the semiconductor element, the silver paste, the wiring board, and the solder balls constituting the semiconductor device have different coefficients of linear expansion, and the semiconductor device is finally mounted after the assembly process for manufacturing the semiconductor device through the test process. The semiconductor device may be warped by undergoing various processing steps before being mounted on the substrate, so that the solder balls of the semiconductor device do not come into contact with the mounting substrate, which may result in poor contact. This phenomenon is more remarkable as the number of solder balls, which are spherical terminals, is larger. In particular, there is a possibility that poor contact between the solder ball at the center of the semiconductor device and the mounting board may occur.

【0005】そこで、請求項1記載の発明は、半導体装
置の配線基板の下面に外部との電気的接続用としてマト
リックス状に配設された球状端子の球径を、外周部より
も中央部ほど、大きく形成することにより、半導体製造
装置の製造工程で半導体装置に発生する反りを当該球状
端子の球径の大きさの変化により吸収して、半導体装置
を実装する実装基板と半導体装置の球状端子を確実に接
触させ、接触不良の発生を防止することのできる半導体
装置を提供することを目的としている。
Therefore, the invention according to the first aspect of the present invention is to increase the spherical diameter of the spherical terminals arranged in a matrix on the lower surface of the wiring board of the semiconductor device for electrical connection to the outside, so that the spherical terminals are closer to the center than to the outer periphery. By forming the semiconductor device in a large size, the warpage generated in the semiconductor device in the manufacturing process of the semiconductor manufacturing device is absorbed by the change in the spherical diameter of the spherical terminal, and the mounting substrate on which the semiconductor device is mounted and the spherical terminal of the semiconductor device are mounted. It is an object of the present invention to provide a semiconductor device capable of reliably contacting the semiconductor device and preventing occurrence of poor contact.

【0006】請求項2記載の発明は、半導体装置の配線
基板の下面にランドを介してマトリックス状にその球径
が均一な球状端子を配設するとともに、マトリックス状
に配置されたランドのランド径を、外周部よりも中央部
ほど小さく形成することにより、マトリックス状に配置
された球状端子の高さを外周部から中央部にいくに従っ
て高くして、半導体製造装置の製造工程で発生する半導
体装置の反りを当該球状端子の球径の大きさの変化によ
り吸収し、半導体装置を実装する実装基板と半導体装置
の球状端子を確実に接触させて、接触不良の発生を防止
することのできる半導体装置を提供することを目的とし
ている。
According to a second aspect of the present invention, a spherical terminal having a uniform spherical diameter is arranged in a matrix on a lower surface of a wiring board of a semiconductor device via a land, and a land diameter of the land arranged in a matrix is provided. Are formed smaller in the central portion than in the outer peripheral portion, so that the height of the spherical terminals arranged in a matrix is increased from the outer peripheral portion toward the central portion, and the semiconductor device generated in the manufacturing process of the semiconductor manufacturing apparatus. Semiconductor device that can absorb the warpage of the spherical terminal of the spherical terminal by a change in the spherical diameter of the spherical terminal and securely contact the mounting substrate on which the semiconductor device is mounted with the spherical terminal of the semiconductor device, thereby preventing the occurrence of poor contact. It is intended to provide.

【0007】請求項3記載の発明は、半導体装置の配線
基板の下面に外部との電気的接続用としてマトリックス
状にランドを介して配設された球状端子の球径を、外周
部よりも中央部ほど、大きくするとともに、マトリック
ス状に配置されたランドのランド径を、外周部よりも中
央部ほど小さく形成することにより、マトリックス状に
配置された球状端子の高さを外周部から中央部にいくに
従って高くして、半導体製造装置の製造工程で発生する
半導体装置の反りを当該球状端子の球径の大きさの変化
により吸収し、半導体装置を実装する実装基板と半導体
装置の球状端子をより一層確実に接触させて、接触不良
の発生をより一層確実に防止することのできる半導体装
置を提供することを目的としている。
According to a third aspect of the present invention, the spherical diameter of the spherical terminals arranged on the lower surface of the wiring board of the semiconductor device for electrical connection with the outside via lands in the form of a matrix is set at the center rather than the outer peripheral portion. And the land diameter of the lands arranged in a matrix is made smaller at the center than the outer periphery, so that the height of the spherical terminals arranged in a matrix is increased from the outer periphery to the center. As the height increases, the warpage of the semiconductor device generated in the manufacturing process of the semiconductor manufacturing device is absorbed by the change in the diameter of the spherical terminal of the spherical terminal, and the mounting substrate on which the semiconductor device is mounted and the spherical terminal of the semiconductor device are further improved. It is an object of the present invention to provide a semiconductor device capable of making contact more reliably and preventing occurrence of contact failure more reliably.

【0008】請求項4記載の発明は、外部との電気的接
続用として球状端子がマトリックス状に配置された半導
体装置を実装する半導体装置実装基板の球状端子接続用
のランド径を、半導体装置の外周部のランドよりも中央
部のランドほど小さくすることにより、当該ランドに半
田付けされる球状端子の高さを外周部から中央部にいく
に従って高くし、半導体製造装置の製造工程で発生する
半導体装置の反りを当該球状端子の球径の大きさの変化
により吸収し、半導体装置を実装する実装基板と半導体
装置の球状端子を確実に接触させて、接触不良の発生を
防止することのできる半導体装置を提供することを目的
としている。
According to a fourth aspect of the present invention, a land diameter for connecting a spherical terminal of a semiconductor device mounting board on which a semiconductor device on which spherical terminals are arranged in a matrix for electrical connection to the outside is determined. By making the land in the center part smaller than the land in the outer peripheral part, the height of the spherical terminal soldered to the land is increased from the outer peripheral part to the central part, so that the semiconductor generated in the manufacturing process of the semiconductor manufacturing apparatus. A semiconductor that absorbs warpage of a device by a change in the diameter of the spherical terminal of the spherical terminal and reliably contacts the mounting substrate on which the semiconductor device is mounted and the spherical terminal of the semiconductor device, thereby preventing the occurrence of poor contact. It is intended to provide a device.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明の半
導体装置は、外部との電気的接続用として球状端子がマ
トリックス状に配置された半導体装置において、前記マ
トリックス状に配置された前記球状端子は、外周部の前
記球状端子よりも中央部の前記球状端子ほど、その球径
が大きいことにより、上記目的を達成している。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device having spherical terminals arranged in a matrix for electrical connection with the outside, wherein the spherical terminals arranged in the matrix are provided. The above-mentioned object is achieved by the terminal having a larger spherical diameter in the central portion than in the outer peripheral portion.

【0010】上記構成によれば、半導体装置の配線基板
の下面に外部との電気的接続用としてマトリックス状に
配設された球状端子の球径を、外周部よりも中央部ほ
ど、大きく形成しているので、半導体製造装置の製造工
程で半導体装置に発生する反りを当該球状端子の球径の
大きさの変化により吸収して、半導体装置を実装する実
装基板と半導体装置の球状端子を確実に接触させること
ができ、接触不良の発生を防止することができる。
According to the above structure, the spherical terminals of the spherical terminals arranged in a matrix on the lower surface of the wiring board of the semiconductor device for electrical connection to the outside are formed so as to be larger in the central portion than in the outer peripheral portion. Therefore, the warpage generated in the semiconductor device in the manufacturing process of the semiconductor manufacturing device is absorbed by the change in the spherical diameter of the spherical terminal, and the mounting substrate on which the semiconductor device is mounted and the spherical terminal of the semiconductor device are reliably formed. Contact can be made, and occurrence of poor contact can be prevented.

【0011】請求項2記載の発明の半導体装置は、外部
との電気的接続用として球状端子が配線基板にマトリッ
クス状に配置されたランド上に形成された半導体装置に
おいて、前記球状端子は、その球径が均一であり、前記
マトリックス状に配置された前記ランドは、外周部の前
記ランドよりも中央部の前記ランドほど、そのランド径
が小さいことにより、上記目的を達成している。
According to a second aspect of the present invention, in the semiconductor device according to the present invention, the spherical terminals are formed on lands arranged in a matrix on a wiring board for electrical connection with the outside. The above-mentioned object is achieved because the lands arranged in a matrix having a uniform spherical diameter have a smaller land diameter at the center portion than at the outer peripheral portion.

【0012】上記構成によれば、半導体装置の配線基板
の下面にランドを介してマトリックス状にその球径が均
一な球状端子を配設するとともに、マトリックス状に配
置されたランドのランド径を、外周部よりも中央部ほど
小さく形成しているので、マトリックス状に配置された
球状端子の高さを外周部から中央部にいくに従って高く
することができ、半導体製造装置の製造工程で発生する
半導体装置の反りを当該球状端子の球径の大きさの変化
により吸収することができる。その結果、半導体装置を
実装する実装基板と半導体装置の球状端子を確実に接触
させることができ、接触不良の発生を防止することがで
きる。
According to the above structure, the spherical terminals having a uniform spherical diameter are arranged in a matrix on the lower surface of the wiring board of the semiconductor device via the land, and the land diameter of the lands arranged in the matrix is reduced. The height of the spherical terminals arranged in a matrix can be increased from the outer peripheral portion toward the central portion because the central portion is formed smaller in the central portion than the outer peripheral portion. The warpage of the device can be absorbed by a change in the size of the spherical diameter of the spherical terminal. As a result, the mounting substrate on which the semiconductor device is mounted and the spherical terminal of the semiconductor device can be reliably brought into contact, and the occurrence of poor contact can be prevented.

【0013】請求項3記載の発明の半導体装置は、外部
との電気的接続用として球状端子が配線基板にマトリッ
クス状に配置されたランド上に形成された半導体装置に
おいて、前記マトリックス状に配置された前記球状端子
は、外周部の前記球状端子よりも中央部の前記球状端子
ほど、その球径が大きく、前記マトリックス状に配置さ
れた前記ランドは、外周部の前記ランドよりも中央部の
前記ランドほど、そのランド径が小さいことにより、上
記目的を達成している。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device in which spherical terminals for electrical connection with the outside are formed on lands arranged in a matrix on a wiring board. The spherical terminal, the spherical terminal of the central portion than the spherical terminal of the outer peripheral portion, its spherical diameter is larger, the land arranged in a matrix, the land of the central portion than the land of the outer peripheral portion. The above-mentioned object is achieved by the land having a smaller land diameter.

【0014】上記構成によれば、半導体装置の配線基板
の下面に外部との電気的接続用としてマトリックス状に
ランドを介して配設された球状端子の球径を、外周部よ
りも中央部ほど、大きくするとともに、マトリックス状
に配置されたランドのランド径を、外周部よりも中央部
ほど小さく形成しているので、マトリックス状に配置さ
れた球状端子の高さを外周部から中央部にいくに従って
高くすることができ、半導体製造装置の製造工程で発生
する半導体装置の反りを当該球状端子の球径の大きさの
変化により吸収することができる。その結果、半導体装
置を実装する実装基板と半導体装置の球状端子をより一
層確実に接触させることができ、接触不良の発生をより
一層確実に防止することができる。
According to the above arrangement, the spherical terminals arranged on the lower surface of the wiring board of the semiconductor device for electrical connection to the outside via the lands in a matrix form have a spherical diameter that is closer to the center than to the outer periphery. As the land diameter of the lands arranged in a matrix is made smaller toward the center than the outer periphery, the height of the spherical terminals arranged in a matrix goes from the outer periphery to the center. And the warpage of the semiconductor device generated in the manufacturing process of the semiconductor manufacturing apparatus can be absorbed by the change in the diameter of the spherical terminal. As a result, the mounting substrate on which the semiconductor device is mounted and the spherical terminal of the semiconductor device can be more reliably brought into contact, and the occurrence of poor contact can be more reliably prevented.

【0015】請求項4記載の発明の半導体装置実装基板
は、外部との電気的接続用として球状端子がマトリック
ス状に配置された半導体装置を前記球状端子のマトリッ
クス配置に対応してマトリックス状にランドの配置され
た半導体装置実装基板において、前記マトリックス状に
配置された前記ランドは、外周部の前記ランドよりも中
央部の前記ランドほど、そのランド径が小さいことによ
り、上記目的を達成している。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device mounting board comprising: a semiconductor device having spherical terminals arranged in a matrix for electrical connection to the outside; In the semiconductor device mounting board, the land is arranged in the matrix, and the land in the center is smaller in the land than in the periphery in the land, thereby achieving the above object. .

【0016】上記構成によれば、外部との電気的接続用
として球状端子がマトリックス状に配置された半導体装
置を実装する半導体装置実装基板の球状端子接続用のラ
ンド径を、半導体装置の外周部のランドよりも中央部の
ランドほど小さくしているので、当該ランドに半田付け
される球状端子の高さを外周部から中央部にいくに従っ
て高くすることができ、半導体製造装置の製造工程で発
生する半導体装置の反りを当該球状端子の球径の大きさ
の変化により吸収することができる。その結果、半導体
装置を実装する実装基板と半導体装置の球状端子を確実
に接触させることができ、接触不良の発生を防止するこ
とができる。
According to the above configuration, the land diameter for connecting the spherical terminal of the semiconductor device mounting board on which the semiconductor device on which the spherical terminals are arranged in a matrix for electrical connection with the outside is set to the outer peripheral portion of the semiconductor device. The land at the center of the land is smaller than that of the land, so that the height of the spherical terminal soldered to the land can be increased from the outer periphery to the center, which is generated in the manufacturing process of the semiconductor manufacturing apparatus. Of the semiconductor device can be absorbed by a change in the size of the spherical diameter of the spherical terminal. As a result, the mounting substrate on which the semiconductor device is mounted and the spherical terminal of the semiconductor device can be reliably brought into contact, and the occurrence of poor contact can be prevented.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述
べる実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であるか
ら、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本
発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定す
る旨の記載がない限り、これらの態様に限られるもので
はない。
Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the embodiments described below are preferred embodiments of the present invention, and therefore, various technically preferable limitations are added. However, the scope of the present invention is not limited to the following description. The embodiments are not limited to these embodiments unless otherwise specified.

【0018】図1は、本発明の半導体装置及び半導体装
置実装基板の一実施の形態を示す図であり、図1は、本
発明の半導体装置及び半導体装置実装基板の一実施の形
態を適用した半導体装置10の側面図である。
FIG. 1 is a diagram showing one embodiment of a semiconductor device and a semiconductor device mounting substrate of the present invention. FIG. 1 is a diagram to which one embodiment of the semiconductor device and the semiconductor device mounting substrate of the present invention is applied. FIG. 3 is a side view of the semiconductor device 10.

【0019】図1において、半導体装置10は、配線基
板11上にモールド樹脂12に覆われた図示しない半導
体素子が形成されており、配線基板11の下面には、外
部との電気的接続用の球状端子としての複数の半田ボー
ル13が半田付けされている。
In FIG. 1, a semiconductor device 10 has a semiconductor element (not shown) covered with a mold resin 12 formed on a wiring board 11, and a lower surface of the wiring board 11 for electrical connection to the outside. A plurality of solder balls 13 are soldered as spherical terminals.

【0020】半田ボール13は、配線基板11の下面に
マトリックス状に配置されており、その球径がマトリッ
クス状に配置された半田ボール13の外周側(外周部)
が小さく、中央部にいくほど大きいものが使用されてい
る。
The solder balls 13 are arranged in a matrix on the lower surface of the wiring board 11, and the ball diameters of the solder balls 13 are arranged on the outer periphery (outer periphery) of the solder balls 13 arranged in a matrix.
Are small, and larger ones are used toward the center.

【0021】すなわち、半導体装置10は、その構成部
材である半導体素子、配線基板11及びモールド樹脂1
2等の線膨張係数の相違により、センブリ工程からテス
ト工程を経て最終的に半導体装置が実装基板に実装され
るまでに各種処理工程を経るうちに、反りが発生する。
そこで、この発生する反りの量を予め測定、あるいは、
算出して、当該反り量に対応した球径を有した複数種類
の半田ボール13を用意し、球径の最も大きい半田ボー
ル13を配線基板11の下面の中央部に配置し、以降、
順次配線基板11の下面の外周部ほど球径の小さい半田
ボール13を配置する。この場合、半田ボール13の球
径の大きいものほど配線基板11の下面の中央部に配置
するために、スキージ(ふるい)等を用いることもでき
る。
That is, the semiconductor device 10 includes a semiconductor element, a wiring board 11 and a molding resin 1 which are constituent members thereof.
Due to the difference between the linear expansion coefficients of 2 and the like, warpage occurs during various processing steps from the assembly step to the test step until the semiconductor device is finally mounted on the mounting board.
Therefore, the amount of the generated warpage is measured in advance, or
Calculate and prepare a plurality of types of solder balls 13 having a ball diameter corresponding to the warpage amount, arrange the solder ball 13 having the largest ball diameter at the center of the lower surface of the wiring board 11, and thereafter,
The solder balls 13 having smaller sphere diameters are sequentially arranged on the outer peripheral portion of the lower surface of the wiring board 11. In this case, a squeegee (sieve) or the like may be used because the larger the diameter of the solder ball 13 is, the closer to the center of the lower surface of the wiring board 11.

【0022】このようにして、配線基板11の下面にマ
トリックス状に半田ボール13を配置するに際して、配
線基板11の反り量にあわせて、配線基板11の下面の
外周部から中央部に向かって順次球径の大きい半田ボー
ル13を配置しているので、半導体装置10を実装基板
に実装した際、半田ボール13を確実に実装基板に接触
させることができ、半田ボール13、ひいては半導体装
置10と実装基板との接触不良の発生を防止することが
できる。
When the solder balls 13 are arranged in a matrix on the lower surface of the wiring board 11 in this manner, the solder balls 13 are sequentially arranged from the outer periphery to the center of the lower surface of the wiring board 11 in accordance with the amount of warpage of the wiring board 11. Since the solder ball 13 having a large ball diameter is arranged, when the semiconductor device 10 is mounted on the mounting board, the solder ball 13 can be reliably brought into contact with the mounting board, and the solder ball 13 and the semiconductor device 10 can be mounted. The occurrence of poor contact with the substrate can be prevented.

【0023】図2は、本発明の半導体装置及び半導体装
置実装基板の一実施の形態を示す図であり、図2は、本
発明の半導体装置及び半導体装置実装基板の一実施の形
態を適用した半導体装置実装基板20及び半導体装置実
装基板20上に実装された半導体装置21の側面図であ
る。
FIG. 2 is a view showing one embodiment of a semiconductor device and a semiconductor device mounting board of the present invention, and FIG. 2 is a diagram to which one embodiment of the semiconductor device and the semiconductor device mounting board of the present invention is applied. FIG. 2 is a side view of the semiconductor device mounting board 20 and the semiconductor device 21 mounted on the semiconductor device mounting board 20.

【0024】図2において、半導体装置21は、配線基
板22上にモールド樹脂23に覆われた図示しない半導
体素子が形成されており、配線基板22の下面には、外
部との電気的接続用の球状端子としての複数の半田ボー
ル24がランド25を介して半田付けされている。
In FIG. 2, the semiconductor device 21 has a semiconductor element (not shown) covered with a mold resin 23 formed on a wiring board 22, and a lower surface of the wiring board 22 for electrical connection to the outside. A plurality of solder balls 24 as spherical terminals are soldered via lands 25.

【0025】ランド25は、配線基板22の下面にマト
リックス状に配置されており、ランド径が、マトリック
ス状に配置されたランド25の外周側で大きく、中央部
にいくほど小さく形成されている。
The lands 25 are arranged in a matrix on the lower surface of the wiring board 22. The land diameter is large on the outer peripheral side of the lands 25 arranged in the matrix and becomes smaller toward the center.

【0026】半田ボール24は、全て同じ球径のものが
用いられており、これらの同じ球径の半田ボール24が
上記外周側から中央部にいくほどランド径の小さいラン
ド25上に半田付けされている。
The solder balls 24 have the same spherical diameter, and the solder balls 24 having the same spherical diameter are soldered onto the lands 25 having smaller land diameters from the outer peripheral side toward the center. ing.

【0027】すなわち、半導体装置21は、その構成部
材である半導体素子、配線基板22及びモールド樹脂2
3等の線膨張係数の相違により、アセンブリ工程からテ
スト工程を経て最終的に半導体装置が実装基板に実装さ
れるまでに各種処理工程を経るうちに、反りが発生す
る。そこで、この半導体装置21に発生する反りの量を
予め測定、あるいは、算出して、当該反り量に対応させ
て、ランド径の最も大きいランド25を配線基板22の
下面の外周部に、以降、順次配線基板22の下面の中央
部ほどランド径の小さいランド25を形成する。
That is, the semiconductor device 21 includes a semiconductor element, a wiring board 22 and a molding resin 2 which are constituent members thereof.
Due to the difference in the coefficient of linear expansion of 3 or the like, warpage occurs during various processing steps from the assembly step to the test step until the semiconductor device is finally mounted on the mounting board. Therefore, the amount of warpage occurring in the semiconductor device 21 is measured or calculated in advance, and the land 25 having the largest land diameter is placed on the outer peripheral portion of the lower surface of the wiring board 22 in accordance with the amount of warpage. The lands 25 having a smaller land diameter are sequentially formed at the center of the lower surface of the wiring board 22.

【0028】このようにして配置したランド25上に同
じ球径の半田ボール24を半田付けする。このランド2
5上に半田づけられた半田ボール24は、その横方向の
広がりがランド25の大きさに規制され、半田の表面張
力により、その高さが決定される。そして、ランド25
上に半田付けされる半田ボール24は、その球径は同じ
であるが、ランド25のランド径が異なるため、半田の
表面張力により、ランド径の大きいランド25の形成さ
れている半田ボール24は、配線基板22の外周部から
ランド径の小さいランド25の形成されている配線基板
22の中央部にいくほどその高さが高くなる。
The solder balls 24 having the same spherical diameter are soldered on the lands 25 arranged as described above. This land 2
The width of the solder ball 24 soldered on 5 is restricted by the size of the land 25, and its height is determined by the surface tension of the solder. And land 25
The solder balls 24 to be soldered thereon have the same ball diameters, but the land diameters of the lands 25 are different. Therefore, due to the surface tension of the solder, the solder balls 24 on which the lands 25 having large land diameters are formed are formed. The height increases from the outer peripheral portion of the wiring board 22 toward the center of the wiring board 22 where the land 25 having a smaller land diameter is formed.

【0029】このようにして半田ボール24の半田付け
された半導体装置21を均一なランド径のランド26の
形成された実装基板20上に実装すると、図2に示すよ
うに、半導体装置21が反りを有していても、半導体装
置21の半田ボール24は、平坦な実装基板20のラン
ド26と確実に接触して半田付けされ、接触不良が発生
することを防止することができる。
When the semiconductor device 21 to which the solder balls 24 are soldered in this manner is mounted on the mounting substrate 20 on which the lands 26 having a uniform land diameter are formed, the semiconductor device 21 warps as shown in FIG. However, the solder ball 24 of the semiconductor device 21 can be reliably brought into contact with the land 26 of the flat mounting board 20 and soldered to prevent the occurrence of a contact failure.

【0030】なお、上記実施の形態においては、配線基
板22の外周部から中央部にいくに従ってランド径の小
さいランド25を、半導体装置21の配線基板22の下
面に形成しているが、ランド径の異なるランドを形成す
るのは、半導体装置の配線基板の下面側に形成するもの
に限るものではなく、例えば、図2において、半導体装
置21の配線基板22の下面に同じランド径のランド2
5をマトリックス状に形成して、このランド25上に同
じ球径の半田ボール24を半田付けし、この半導体装置
21を実装する実装基板20に、当該マトリックス状の
半田ボール24の外周部から中央部に向かって順次ラン
ド径が小さくなるランド26を形成してもよい。この場
合にも、実装基板20に形成されたランド径の異なるラ
ンド26上に半田付けされる半田ボール24がランド径
に応じて、その高さが決定され、反りを有する半導体装
置21の半田ボール24を確実に実装基板20のランド
26に半田付けすることができる。
In the above embodiment, the land 25 having a smaller land diameter from the outer periphery to the center of the wiring board 22 is formed on the lower surface of the wiring board 22 of the semiconductor device 21. The formation of the land different from the land is not limited to the formation on the lower surface side of the wiring board of the semiconductor device. For example, in FIG. 2, the land 2 having the same land diameter is formed on the lower surface of the wiring substrate 22 of the semiconductor device 21.
5 are formed in a matrix shape, and solder balls 24 having the same spherical diameter are soldered on the lands 25. The mounting board 20 on which the semiconductor device 21 is mounted is mounted on the mounting board 20 from the outer peripheral portion of the matrix-shaped solder balls 24 to the center. A land 26 having a land diameter gradually decreasing toward the portion may be formed. Also in this case, the height of the solder ball 24 to be soldered on the land 26 having a different land diameter formed on the mounting board 20 is determined according to the land diameter, and the solder ball 24 of the warped semiconductor device 21 is formed. 24 can be reliably soldered to the land 26 of the mounting board 20.

【0031】また、上記実施の形態においては、粒径の
同じ半田ボール24をランド径の異なるランド25に半
田付けしているが、半田ボール24は、粒径が同じもの
に限るものではなく、第1の実施の形態と同様に、配線
基板22の外周部から中央部にいくほど粒径の大きい半
田ボール24を用いてもよい。このようにすると、半導
体装置21の反りが大きい場合にも、より一層確実に半
導体装置21と実装基板20を接触させることができ
る。
Further, in the above embodiment, the solder balls 24 having the same particle size are soldered to the lands 25 having different land diameters. However, the solder balls 24 are not limited to those having the same particle size. Similarly to the first embodiment, a solder ball 24 having a larger particle diameter from the outer peripheral portion to the central portion of the wiring board 22 may be used. By doing so, even when the warpage of the semiconductor device 21 is large, the semiconductor device 21 and the mounting substrate 20 can be more reliably brought into contact.

【0032】さらに、半導体装置21の配線基板22の
ランド25を上記実施の形態のように、外周部から内周
部にいくに従って、ランド径の小さいものを形成すると
ともに、実装基板20のランド26も、外周部から内周
部にいくに従ってランド径の小さいものを形成し、半田
ボール24として外周部から内周部にいくに従って粒径
の大きいものを使用してもよい。このようにすると、半
導体装置21の反りがさらに大きい場合にも、より一層
確実に半導体装置21と実装基板20を接触させること
ができる。
Further, as in the above embodiment, the land 25 of the wiring board 22 of the semiconductor device 21 is formed with a smaller land diameter from the outer periphery to the inner periphery, and the land 26 of the mounting board 20 is formed. Alternatively, a solder ball having a smaller land diameter from the outer peripheral portion to the inner peripheral portion may be formed, and a solder ball having a larger particle size from the outer peripheral portion to the inner peripheral portion may be used. With this configuration, even when the warpage of the semiconductor device 21 is further increased, the semiconductor device 21 and the mounting board 20 can be more reliably brought into contact.

【0033】以上、本発明者によってなされた発明を好
適な実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は
上記のものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱
しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもな
い。
Although the invention made by the inventor has been specifically described based on the preferred embodiments, the invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the invention. It goes without saying that it is possible.

【0034】[0034]

【発明の効果】請求項1記載の発明の半導体装置によれ
ば、半導体装置の配線基板の下面に外部との電気的接続
用としてマトリックス状に配設された球状端子の球径
を、外周部よりも中央部ほど、大きく形成しているの
で、半導体製造装置の製造工程で半導体装置に発生する
反りを当該球状端子の球径の大きさの変化により吸収し
て、半導体装置を実装する実装基板と半導体装置の球状
端子を確実に接触させることができ、接触不良の発生を
防止することができる。
According to the semiconductor device of the first aspect of the present invention, the spherical diameter of the spherical terminals arranged in a matrix on the lower surface of the wiring board of the semiconductor device for electrical connection to the outside is determined by the outer peripheral portion. The larger the central portion, the larger the mounting substrate on which the semiconductor device is mounted by absorbing the warpage generated in the semiconductor device in the manufacturing process of the semiconductor manufacturing device by the change in the spherical diameter of the spherical terminal. And the spherical terminal of the semiconductor device can be reliably brought into contact with each other, and occurrence of poor contact can be prevented.

【0035】請求項2記載の発明の半導体装置によれ
ば、半導体装置の配線基板の下面にランドを介してマト
リックス状にその球径が均一な球状端子を配設するとと
もに、マトリックス状に配置されたランドのランド径
を、外周部よりも中央部ほど小さく形成しているので、
マトリックス状に配置された球状端子の高さを外周部か
ら中央部にいくに従って高くすることができ、半導体製
造装置の製造工程で発生する半導体装置の反りを当該球
状端子の球径の大きさの変化により吸収することができ
る。その結果、半導体装置を実装する実装基板と半導体
装置の球状端子を確実に接触させることができ、接触不
良の発生を防止することができる。
According to the semiconductor device of the second aspect of the present invention, spherical terminals having a uniform spherical diameter are arranged in a matrix on the lower surface of the wiring board of the semiconductor device via the lands, and are arranged in a matrix. Because the land diameter of the land is smaller at the center than at the outer periphery,
The height of the spherical terminals arranged in a matrix can be increased from the outer peripheral portion to the central portion, and the warpage of the semiconductor device generated in the manufacturing process of the semiconductor manufacturing device is reduced by the size of the spherical diameter of the spherical terminal. It can be absorbed by changes. As a result, the mounting substrate on which the semiconductor device is mounted and the spherical terminal of the semiconductor device can be reliably brought into contact, and the occurrence of poor contact can be prevented.

【0036】請求項3記載の発明の半導体装置によれ
ば、半導体装置の配線基板の下面に外部との電気的接続
用としてマトリックス状にランドを介して配設された球
状端子の球径を、外周部よりも中央部ほど、大きくする
とともに、マトリックス状に配置されたランドのランド
径を、外周部よりも中央部ほど小さく形成しているの
で、マトリックス状に配置された球状端子の高さを外周
部から中央部にいくに従って高くすることができ、半導
体製造装置の製造工程で発生する半導体装置の反りを当
該球状端子の球径の大きさの変化により吸収することが
できる。その結果、半導体装置を実装する実装基板と半
導体装置の球状端子をより一層確実に接触させることが
でき、接触不良の発生をより一層確実に防止することが
できる。
According to the semiconductor device of the third aspect of the present invention, the spherical diameter of the spherical terminals disposed on the lower surface of the wiring board of the semiconductor device via a land in a matrix for electrical connection with the outside is determined by: The larger the central part than the outer peripheral part, the larger the land diameter of the lands arranged in the matrix is smaller than the outer peripheral part in the center, so the height of the spherical terminals arranged in the matrix is The height can be increased from the outer peripheral portion to the central portion, and the warpage of the semiconductor device generated in the manufacturing process of the semiconductor manufacturing device can be absorbed by the change in the spherical diameter of the spherical terminal. As a result, the mounting substrate on which the semiconductor device is mounted and the spherical terminal of the semiconductor device can be more reliably brought into contact, and the occurrence of poor contact can be more reliably prevented.

【0037】請求項4記載の発明の半導体装置実装基板
によれば、外部との電気的接続用として球状端子がマト
リックス状に配置された半導体装置を実装する半導体装
置実装基板の球状端子接続用のランド径を、半導体装置
の外周部のランドよりも中央部のランドほど小さくして
いるので、当該ランドに半田付けされる球状端子の高さ
を外周部から中央部にいくに従って高くすることがで
き、半導体製造装置の製造工程で発生する半導体装置の
反りを当該球状端子の球径の大きさの変化により吸収す
ることができる。その結果、半導体装置を実装する実装
基板と半導体装置の球状端子を確実に接触させることが
でき、接触不良の発生を防止することができる。
According to the semiconductor device mounting board of the present invention, the spherical terminals of the semiconductor device mounting board for mounting the semiconductor device on which the spherical terminals are arranged in a matrix for electrical connection with the outside are mounted. Since the land diameter is smaller at the center of the land than at the outer periphery of the semiconductor device, the height of the spherical terminals soldered to the land can be increased from the outer periphery toward the center. In addition, the warpage of the semiconductor device generated in the manufacturing process of the semiconductor manufacturing device can be absorbed by the change in the diameter of the spherical terminal. As a result, the mounting substrate on which the semiconductor device is mounted and the spherical terminal of the semiconductor device can be reliably brought into contact, and the occurrence of poor contact can be prevented.

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

【図1】本発明の半導体装置及び半導体装置実装基板の
第1の実施の形態を適用した半導体装置の側面図。
FIG. 1 is a side view of a semiconductor device to which a first embodiment of a semiconductor device and a semiconductor device mounting board of the present invention is applied.

【図2】本発明の半導体装置及び半導体装置実装基板の
第2の実施の形態を適用した半導体装置及び半導体装置
実装基板の側面図。
FIG. 2 is a side view of a semiconductor device and a semiconductor device mounting substrate according to a second embodiment of the present invention;

【図3】従来の半導体装置の側面断面図。FIG. 3 is a side sectional view of a conventional semiconductor device.

【図4】図3の底面図。FIG. 4 is a bottom view of FIG. 3;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 半導体装置 11 配線基板 12 モールド樹脂 13 半田ボール 20 半導体装置実装基板 21 半導体装置 22 配線基板 23 モールド樹脂 24 半田ボール 25、26 ランド DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Semiconductor device 11 Wiring board 12 Mold resin 13 Solder ball 20 Semiconductor device mounting board 21 Semiconductor device 22 Wiring board 23 Mold resin 24 Solder ball 25, 26 Land

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】外部との電気的接続用の球状端子がマトリ
ックス状に配置された半導体装置において、前記マトリ
ックス状に配置された前記球状端子は、外周部の前記球
状端子よりも中央部の前記球状端子ほど、その球径が大
きいことを特徴とする半導体装置。
1. A semiconductor device in which spherical terminals for electrical connection to the outside are arranged in a matrix, wherein the spherical terminals arranged in a matrix are arranged at a central portion of the semiconductor device relative to the spherical terminals at an outer peripheral portion. A semiconductor device, wherein the spherical terminal has a larger spherical diameter as the spherical terminal.
【請求項2】外部との電気的接続用の球状端子が配線基
板にマトリックス状に配置されたランド上に形成された
半導体装置において、前記球状端子は、その球径が均一
であり、前記マトリックス状に配置された前記ランド
は、外周部の前記ランドよりも中央部の前記ランドほ
ど、そのランド径が小さいことを特徴とする半導体装
置。
2. A semiconductor device in which spherical terminals for electrical connection to the outside are formed on lands arranged in a matrix on a wiring board, wherein the spherical terminals have a uniform spherical diameter, and The semiconductor device according to claim 1, wherein the land arranged in a shape has a smaller land diameter in a central portion than in a peripheral portion.
【請求項3】外部との電気的接続用の球状端子が配線基
板にマトリックス状に配置されたランド上に形成された
半導体装置において、前記マトリックス状に配置された
前記球状端子は、外周部の前記球状端子よりも中央部の
前記球状端子ほど、その球径が大きく、前記マトリック
ス状に配置された前記ランドは、外周部の前記ランドよ
りも中央部の前記ランドほど、そのランド径が小さいこ
とを特徴とする半導体装置。
3. A semiconductor device in which spherical terminals for electrical connection to the outside are formed on lands arranged in a matrix on a wiring board, wherein the spherical terminals arranged in a matrix are provided on an outer peripheral portion. The spherical diameter of the spherical terminal in the central portion is larger than that of the spherical terminal, and the land arranged in the matrix has a smaller land diameter in the central portion than in the outer peripheral portion. A semiconductor device characterized by the above-mentioned.
【請求項4】外部との電気的接続用の球状端子がマトリ
ックス状に配置された半導体装置を前記球状端子のマト
リックス配置に対応してマトリックス状にランドの配置
された半導体装置実装基板において、前記マトリックス
状に配置された前記ランドは、外周部の前記ランドより
も中央部の前記ランドほど、そのランド径が小さいこと
を特徴とする半導体装置実装基板。
4. A semiconductor device mounting board having lands arranged in a matrix corresponding to a matrix arrangement of the spherical terminals, wherein the semiconductor device has spherical terminals for electrical connection to the outside arranged in a matrix. The semiconductor device mounting substrate according to claim 1, wherein the lands arranged in a matrix have a smaller land diameter in a central portion than in an outer peripheral portion.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012078248A (en) * 2010-10-04 2012-04-19 Renesas Electronics Corp Method for inspecting semiconductor device

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