JPH10189812A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多ピンで小型の半導体装置であってもプリン
ト基板への安定した接合性が得られるように、接合面と
なる複数の突起電極の頂部で形成される面の平面性が優
れた半導体装置及びその容易な製造方法を実現する。 【解決手段】 基板２の電極部に配置された導電性金属
部材７を加熱溶融させて前記基板２の配線パターンの電
極部と接合する工程において、前記導電性金属部材と金
属化あるいは合金化しない材料からなる平板９を、少な
くとも１以上の前記導電性金属部材７と接した状態で、
前記導電性金属部材７を加熱し、溶融させることによ
り、前記導電性金属部材７の前記平板９と接する部分に
平坦部１１を設けることを特徴とし、また、少なくとも
１つ以上の前記平坦部により略同一平面を形成する半導
体装置の製造方法、及びこれによる半導体装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多端子の半導体素
子を格納した半導体装置とその製造方法に関し、特に、
半導体装置の多数の外部接続端子の形成に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、Ｓｉチップに代表される半導体素
子は、リードフレームのダイパッド上に搭載され、半導
体素子の電極部とリードフレームのリードとをワイヤー
ボンダーによりφ２０〜１００μｍの極細の金線等を用
いて接続された後、トランスファーモールドによって樹
脂封止され、半導体装置である半導体パッケージにされ
ていた。

【０００３】そして、半導体素子への回路素子の高集積
化が進むにつれ、電極部の数が近年急速に増大し、半導
体パッケージとしては、多ピン化していく一方であっ
た。

【０００４】一方、半導体パッケージを使用する機器
は、より小型薄型化が求められたり、あるいは、より高
機能な性能を要求されることから、機器メーカとして
は、半導体パッケージをより高密度に実装するため、小
型の半導体パッケージを求めてきた。

【０００５】その結果、代表的な半導体パッケージであ
るＱＦＰ（クワッドフラットパッケージ）のリードピッ
チは、０．６５ｍｍからより挟ピッチへと進んでおり、
現在では、０．３〜０．５ｍｍピッチで、３００ピン前
後のものが、使用あるいは検討されている。

【０００６】ところが、この様な挟ピッチ多ピンの半導
体パッケージをプリント基板へ実装するにあたっては、
以下のような問題点が発生してきた。

【０００７】１つには、基板へ微細なクリームハンダを
印刷することが難しくなり、安定したハンダ付けが行い
にくくなってきたという点である。

【０００８】２つめには、リードが微細化したことによ
りリード強度が低下し、容易に変形してしまうため、ハ
ンダ付けした際にショートやオープンといった不良を発
生させやすくなってきたという点である。

【０００９】そこで、１９９１年にモトローラ社より、
上記の問題点を解決する新しい半導体パッケージとし
て、ＯＭＰＡＣ（オーバーモールデッドプラスチックア
レイキャリア）が提案された。

【００１０】これは、図４（ａ）に示す様に、プリント
基板２上に半導体チップ１をマウントし、プリント基板
２の配線パターンと半導体素子１の電極部とをワイヤー
ボンディングした後、図４（ｂ）に示す様に、半導体素
子がマウントされたプリント基板上面部をトランスファ
ーモールドによりモールドすることにより半導体素子を
気密封止し、図４（ｃ）に示すように、プリント基板２
裏面にマトリックス状に設けられた電極ランドに治具４
を用いて粘着性フラックス５を転写し、その後、図４
（ｄ）に示すように、治具（図示せず）によりランド位
置と同一の位置になるように配置されたハンダボール７
を治具６を用いて吸着し、粘着性フラックス５が設けら
れたランド上に配置し、その後、図４（ｅ）に示すこの
基板２をリフロー炉を通すことによりハンダボール７を
溶融させ基板のランドと接合させるとともに、溶融した
ハンダの表面張力を用いることで、図４（ｆ）に示すよ
うな突出したハンダボール７の電極部を形成するもので
あった。

【００１１】このようにして得られたＯＭＰＡＣは、基
板裏面にマトリックス状に電極が形成できることから
１．０〜１．５ｍｍという緩いピッチであっても多ピン
化が可能であった。

【００１２】そのため、機器ユーザが、実装する際に
は、微細なクリームハンダ印刷を必要とせず、また、強
度のあるハンダボールがパッケージとしての電極となる
ため、取り扱いも容易となり多ピンなパッケージであり
ながら接合性をより高める新しいパッケージとして、Ｂ
ＧＡ（ボールグリッドアレイ）としてＪＥＤＥＣ等によ
り規格化された。

【００１３】また、ＢＧＡの基板としても、近年ではプ
リント基板だけでなくセラミック基板、テープ基板等に
ついても使用されるにいたってきた。

【００１４】この様なＢＧＡは、特殊な工程を新たに設
けることなく、通常の他の電子部品と一緒に、印刷工
程、搭載工程、リフロー工程を経てプリント基板に実装
される。

【００１５】その際、リフロー工程では、溶融したハン
ダボールの表面張力と、ＢＧＡ基板とＳｉチップと封止
樹脂の合計の重量とが釣り合うようにハンダボールが変
形しつつ、ＢＧＡ基板をプリント基板表面より持ち上げ
て接合される。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例にあるＢＧＡでは、以下の２つの理由から、更なる
多ピン化やパッケージサイズの小型化が難しいといった
問題点がある。

【００１７】１つめの理由は、熱膨張係数の異なる基
板、Ｓｉチップ、封止樹脂等からなる複合材をリフロー
炉という、常温から２００〜２４０℃へ急激に昇温、冷
却させる炉の中に通して、ハンダボールを接合させるた
めに、図４（ｆ）に示すように、熱膨張係数の差により
基板の端部がＡ＝０．０５〜０．２ｍｍも反ってしま
い、そのため、同じハンダ量からなるハンダボールで
は、接合後のハンダボールの頂点の高さが均一になら
ず、ＢＧＡをプリント基板へ実装する際に、ハンダボー
ルの中にランドと接してぬれることができないものが生
じ、そのハンダボールは、接合が不安定になるといった
問題である。

【００１８】ＢＧＡ基板の反りがボール高さの不均一化
の主な原因であることから、当然のことながら１つのサ
イズのＢＧＡ基板についてみれば、ＢＧＡ基板の中心部
と端部との反り量と、ＢＧＡ基板の端部近傍と端部との
反り量とでは、前者の方がより大きな値となる。

【００１９】また異なるサイズのＢＧＡ基板についてみ
れば、ＢＧＡ基板が大型化すれば、反り量も大きくな
る。

【００２０】そのため、１つのサイズのＢＧＡについて
みれば、全面にハンダボールを配置したフルマトリック
ス型のＢＧＡと、外周部の数列のみにハンダボールを配
置したペリフェラル型のＢＧＡとでは、前者の方がハン
ダボールの高さの差がより大きくなる。

【００２１】また一方、異なるサイズのＢＧＡについて
みれば、ＢＧＡ基板サイズが大きいものと小さいもので
は、大きいものの方がハンダボールの高さの差は、より
大きくなる。

【００２２】したがって、プリント基板へのＢＧＡの接
合安定性を上げるには、ＢＧＡ基板の１部のみを使用す
るペリフェラル型のＢＧＡということになり、多ピン化
するには、ＢＧＡ基板のサイズを大型化させなければな
らなくなる。ところが、サイズを大型化させると、反り
量としても大きくなるため、より多ピン化した際には、
接合性を不安定にするハンダボールの高さばらつきを解
消することが、困難となる。

【００２３】２つめの理由は、同じサイズのＢＧＡであ
れば、ハンダボールの数が増えるに伴い、１つのハンダ
ボールにかかるＢＧＡ基板、チップ、封止樹脂の重量
は、小さくなることから、プリント基板にＢＧＡを接合
する際のハンダボールの変形量は、小さくなる。

【００２４】一方、同じハンダボールの数でパッケージ
サイズを小型化すれば、１つのハンダボールにかかるＢ
ＧＡ基板、チップ、封止樹脂の重量は小さくなり、ハン
ダボールの変形量は小さくなる。

【００２５】したがって、多ピン化した時や、フルマト
リックス化によるパッケージサイズの小型化をした時
は、ハンダボールのリフロー時の変形によるハンダボー
ルの高さばらつきの吸収が困難になり、プリント基板に
接合する際の安定性が損なわれてしまう。

【００２６】［発明の目的］本発明の目的は、より多ピ
ンで小型の半導体装置であってもプリント基板への安定
した接合性が得られるように、複数の突起電極の頂上部
で形成される平面の平面性に優れた半導体装置を実現す
ることにある。

【００２７】また、本発明の目的は、複数の突起電極の
頂上部で形成される平面において、その平面性が優れた
半導体装置を、容易に製造できる製造方法を実現するこ
とにある。

【００２８】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、上記
課題を解決するための手段として、半導体素子の格納容
器の構成面上に突出して形成した複数の外部電極を有す
る半導体装置において、前記突出した電極部の少なくと
も１つは、その突出した頂上部が平坦化されていること
を特徴とする半導体装置を提供する。

【００２９】また、前記突出した電極部の少なくとも１
つの頂上部に平坦部を有し、この少なくとも１つ以上の
平坦部が成す面が、略同一平面であることを特徴とす
る。

【００３０】また、前記略同一平面は、平面度０〜０．
１０ｍｍの平面性であることを特徴とする。

【００３１】また、前記突出した電極部は、ハンダボー
ル電極であることを特徴とする。

【００３２】また、前記格納容器は、半導体素子を載置
して電気的に接続するための配線基板と、該半導体素子
を封止する封止樹脂で構成されることを特徴とする。

【００３３】また、半導体素子の外部電極を該半導体素
子の格納容器の構成面上に複数の突出電極として形成す
る半導体装置の製造方法において、少なくとも１以上の
前記突出電極となる導電性金属部材の頂上部を、平面部
材の該平面と接した状態で加熱溶融させることにより、
前記突出電極の頂上部に平坦部を形成する工程を有する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法を提供する。

【００３４】また、基板に設けられた複数の配線パター
ンの一端の各々と、半導体素子に設けられた複数の電極
部の各々とを接続する工程と、前記半導体素子を封止材
により外界から封止する工程と、前記基板に設けられた
複数の配線パターンの他端の各々に設けられた電極部に
導電性金属部材を突出して配置する工程と、前記基板の
電極部に突出して配置された導電性金属部材を加熱溶融
させて前記基板の配線パターンの電極部と接合する工程
と、有し、前記導電性金属部材と基板の配線パターンの
電極とを接合する工程において、少なくとも１以上の前
記導電性金属部材を、平面を有する部材の該平面と接し
た状態で、前記導電性金属部材を加熱し、溶融させるこ
とにより、前記導電性金属部材の前記平面と接する部分
に平坦部を設けることを特徴とする。

【００３５】また、前記平面を有する部材は、前記導電
性金属部材と金属化あるいは合金化しない材料からなる
平板であることを特徴とする。

【００３６】また、少なくとも前記半導体素子の重さ
が、前記導電性金属部材にかかるように、前記導電性金
属部材を前記平面を有する部材の該平面と接することを
特徴とする。

【００３７】また、少なくとも前記平面を有する部材の
重さが、前記導電性金属部材にかかるように、前記導電
性金属部材を前記平面を有する部材の該平面と接するこ
とを特徴とする。

【００３８】また、前記導電性金属部材は、ハンダボー
ルであることを特徴とする。すなわち、上記目的を達成
するため、本発明は、基板上にマトリックス状に配置さ
れた複数の突起電極をもつ半導体装置において、少なく
とも１以上の突起する電極の頂点に平坦部を有すること
を特徴とする。

【００３９】上記構成における半導体素子としては、Ｓ
ｉあるいは、ＧａＡｓに素子回路が形成されたＩＣ、Ｌ
ＳＩといった集積回路である。これらの半導体素子は、
その表面に外部との電気的接続を行なうために、複数の
電極部を有している。

【００４０】これらの電極部は、φ２０〜１００μｍの
極細の金または、アルミからなる金属線を超音波併用の
熱圧着または、超音波によるワイヤーボンディングによ
り外部の基板に設けられた配線またはリードと接続され
る。

【００４１】また、半導体素子の電極部と外部の基板の
配線または、リードと接続する方法としては、半導体素
子の電極上に金属バンプを設け、ＴＡＢ（テープオート
メーテッドボンディング）法により接続する方法や、Ｃ
ＣＢ（コントロールコラプスボンディング）法により接
続する方法もある。

【００４２】そして、半導体素子が接続された後に、半
導体素子の信頼性を確保する目的で、樹脂やキャップ材
により半導体素子を外界より気密封止する。

【００４３】上記のような接続方法により半導体素子と
接続される配線パターンをもつ基板としては、ガラスエ
ポキシ基板、ＢＴレジン基板、ポリイミド基板、セラミ
ック基板などがある。

【００４４】これら基板には、さらに半導体素子の電極
部と接続された配線パターンの途中あるいは、端部にさ
らに外部と電気的に接続するための電極部をもってい
る。この電極部は、通常円形でφ０．３〜１．０ｍｍ程
度の大きさをもっているが、円形以外の楕円形や四角形
であってもかまわない。

【００４５】そして、基板に設けられた外部接続用の電
極部には、例えば、ＰｂＳｎ、ＰｂＳｎＡｇ、ＰｂＳｎ
Ｂｉ、ＩｎＳｎ、ＩｎＡｇ、ＩｎＡｇＰｂ等を主成分と
するハンダ材からなるボールが配置された後、加熱され
ることにより基板電極部と接合される。その際にハンダ
材が接合される電極面積に対して、ハンダ量が多いた
め、電極部にぬれることのできなかったハンダ材は、表
面張力により略球形状となり、電極部と接合された後に
は、基板面より突出した電極部を形成する。

【００４６】また、電極部上に適量のはんだ材を印刷あ
るいは、転写法により設け、その上に、銅や銅合金から
なる金属ボールを配置し、加熱してハンダ材が基板電極
部と金属ボールのそれぞれを接合することにより、基板
電極部上に基板面より突出した電極部を形成する方法も
ある。

【００４７】以上の様にして形成された半導体装置は、
ハンダボールや金属ボールのサイズのばらつきや、接合
時の加熱冷却工程による基板の反りにより、突出する電
極部の頂点の高さは、不均一となる。

【００４８】そこで、平面度としては、ＪＥＤＥＣ等の
ＢＧＡの端子コプラナリティの規格である０．１５ｍｍ
より高い０〜０．１０ｍｍの平板上に上記半導体素子を
突出した電極部が平板と接する様に置く。そして、半導
体素子を加圧することにより、平板と接している突出高
さの高いハンダボールあるいは金属ボールをその頂点が
平板にならう様に変形させる。

【００４９】また、加圧する際に平板や半導体装置をボ
ール材の融点近傍まで加熱することによりボール材が軟
化し、より低い加圧力で変形させることが可能となる。

【００５０】このようにすることで、突出高さの高いボ
ールは、その頂点部が平板にならう形で平坦化され、高
さが下がり、ボール頂点部の高さが均一化される。当然
のことながら、使用する平板の平面度が高ければ高いほ
ど、ボール頂点部の高さは均一化される。

【００５１】そのため、プリント基板へ搭載する際に
は、ほとんど全てのボールが基板ランドと接することに
なり、接合の安定性を大幅に向上させる。

【００５２】また、本発明は、半導体装置の基板の電極
部に導電性金属部材を加熱し接合する際に、導電性金属
部材と金属化あるいは合金化しない材料からなる平面を
有する部材を導電性金属部材と接した状態で加熱し、導
電性金属部材の重量を除いた半導体装置の重量か平板の
重量が導電性金属部材にかかる様にすることで、平板と
接している導電性金属部材に平坦部を形成することを特
徴とする。

【００５３】上記構成において、導電性金属部材として
は、前述のハンダボール、金属ボールである。

【００５４】平面を有する部材の材料としては、ガラ
ス、石英、ダイヤモンド、アルミ、酸化アルミ等の加熱
した際にハンダ材と金属化あるいは合金化しない材料が
用いられる。

【００５５】あるいは、金属化あるいは合金化するもの
でもその表面に上記の材料でコーティングされたもので
あれば、使用することは可能である。

【００５６】また、平面部材の平面度としては、ＪＥＤ
ＥＣ等のＢＧＡの端子コプラナリティの規格である０．
１５ｍｍより高い０〜０．１０ｍｍのものを用いること
により、ボールの高さをより均一にすることが可能とな
る。

【００５７】このような平板を導電性金属部材と接する
様にして、基板の電極部と導電性金属部材とを加熱して
接合させるには、２通りのやり方がある。

【００５８】１つは、平板上に、導電性金属部材が接す
る様に配置し、加熱して導電性金属部材を溶融させ接合
する方法であり、２つめは、基板の電極部に導電性金属
部材が配置された中間段階の半導体装置上に平板を導電
性金属部材と接する様に配置し、加熱して導電性金属部
材を溶融させ接合する方法である。

【００５９】いずれの方法であっても、導電性金属部材
と平板は接合されないため、電極部と導電性金属の接合
が終わり冷却された際には、導電性金属部材の平板と接
したところに平坦部が形成された形で容易に分離でき
る。

【００６０】まず、最初の方法では、導電性金属部材で
あるハンダボールが溶融した際、ハンダボールにボール
分をのぞく半導体装置の重量がかかることにより、ハン
ダボールが沈み込むと共に平板面にならって変形し平坦
部が形成される。ただし、この方式では、半導体装置の
重量しかハンダボールに加えられないため、変形させる
量は限られたものになる。

【００６１】２番目の方法では、平板の重量がハンダボ
ールに加わることになるため、半導体装置の重量より重
い任意の重量をハンダボールに加えることが可能であ
り、変形の自由度が大きい。そのため、ハンダボールの
高さは、より均一化される。

【００６２】この方法で用いられる平板の重量として
は、導電性金属部材を除く半導体装置の重量の１倍から
２０倍の重量が好ましい。なぜならば、導電性金属部材
を除く半導体装置の重量の１倍以下では、１番目の方法
より変形量が小さくなり、ボール高さの均一化が難しく
なる。一方、２０倍以上では、変形量が大きくなりす
ぎ、溶融したハンダボールがつぶれて基板の電極部より
動いてしまったり、隣接するハンダボール同士がショー
トしたりする。

【００６３】

【発明の実施の形態】

（第１の実施形態）図１は、本発明の実施形態の半導体
装置の製造工程を示す模式的側面図である。同図におい
て、２はＢＴレジンからなるＢＧＡ基板、３は封止樹
脂、７はハンダボール、８は半導体素子の格納容器であ
り、電子回路装置であるＢＧＡパッケージ、９は平板、
１０は加圧用平板、１１は突出した電極部であるハンダ
ボール７に設けられた平坦部である。

【００６４】図１（ａ）に示すように、ＢＧＡ基板２の
裏面には、ハンダボール７がマトリックス状に配置され
ているが、ＢＧＡ基板２のランドとハンダボール７を接
続する際のリフロー工程での１５０〜３００℃の加熱に
よりＢＧＡ基板２が反ってしまい、各ハンダボール７の
頂点部の平面性としては、Ａのばらつきが発生してい
る。Ａの大きさとしては、０〜０．１５ｍｍがＪＥＤＥ
Ｃ等の規格により定められているが、本発明では、それ
以上の大きさであっても問題ない。

【００６５】つぎに、図１（ｂ）に示すように、表面を
アルマイト処理した平面度が０〜０．１０ｍｍのアルミ
平板９上に、上述の図１（ａ）に示すＢＧＡパッケージ
８をおき、このＢＧＡパッケージ８をアルミ平板９と平
行を保った加圧用平板１０により加圧する。

【００６６】また、平板８の材質としては、ハンダが拡
散しづらく平坦性を確保しやすい材質であればよく、そ
の他として石英やガラス、ジュラルミン、ステンレス等
が使用できる。

【００６７】加圧する力としては、ＢＧＡパッケージ８
に設けられているハンダボール数をｎとしたとき、０．
１×ｎ〜１．１７×ｎ［ｋｇｆ］の大きさで加圧する。

【００６８】また、ハンダボール７がＰｂＳｎの共晶ハ
ンダからなるときには、アルミ平板９を５０〜１８０℃
に加熱することにより、ハンダボール７を軟化させ室温
で加圧する場合より加圧力を下げることができる。ま
た、ハンダボールが共晶ハンダでない場合でもその融点
近傍まで加熱する事により加圧する力を小さくすること
ができる。

【００６９】この様に、ＢＧＡパッケージ８を平面度の
高いアルミ平板９に対して加圧することにより、図１
（ｃ）に示すように突出していたハンダボール７は、ア
ルミ平板９にならうようにその頂点部が平坦に変形す
る。

【００７０】そして、加圧して押し込む量としては、当
初の平面性のばらつき量Ａと同程度かやや大きい方が、
変形後のハンダボール７の平坦部１１の平面性として好
ましい。

【００７１】この様にして製作された半導体装置である
ＢＧＡパッケージ８は、図１（ｄ）に示すように、その
ハンダボール７の頂点部に平坦部１１をもつことによ
り、各ハンダボール７の頂点がなす平面は、平面度０〜
０．１０ｍｍといった極めて高い平面性をもっている。

【００７２】このようにして製作された半導体装置であ
るＢＧＡパッケージは、ＰＣＢ基板に０．１〜０．１５
ｍｍの版厚を持つ印刷版を用いて各ランド上に印刷され
た版厚以下の高さを持つクリームハンダを介してＰＣＢ
基板に搭載された際に、全てのハンダボールがＰＣＢ基
板に設けられたランド上のクリームハンダに接すること
が可能となり、リフロー時に安定してランドとぬれるこ
とが可能となり、接合性を大幅に安定させる。

【００７３】（第２の実施形態）図２は、本発明の第２
の実施形態の特徴を表す模式的側面図であり、同図にお
いて、２はアルミナからなるＢＧＡ基板、５は粘着性フ
ラックス、７はハンダボール、１２はアルミナからなる
平板である。

【００７４】本実施形態は、従来の半導体装置であるＢ
ＧＡパッケージの製造工程内で、ハンダボール７の頂点
部に平坦部１１を設け、各ハンダボールの頂点がなす平
面の平面性を高める製造方法を示すものである。

【００７５】図２（ａ）は、従来のＢＧＡパッケージの
製造方法を示した図４（ｅ）と同じであり、ＢＧＡ基板
２の各ランド上にハンダボール７を配置するここまでの
工程は、従来と同じである。

【００７６】つぎに、本発明では、図２（ｂ）に示すよ
うにＡｌ₂ Ｏ₃ （アルミナ）からなるＢＧＡ基板２上の
各ランド上に粘着性フラックス５（例えばデルタラック
ス：千住金属工業（株）製）で仮に固定されたハンダボ
ール７（例えばスパークルボール：千住金属工業（株）
製）を下向きにして、平板度が０〜０．１に研磨された
９０〜９６％のアルミナ基板１２上に置く。

【００７７】そして、アルミナ基板１２上に載せられた
状態でリフロー炉に入れられ、ハンダボール７の融点以
上に加熱しハンダボール７を溶融させる。

【００７８】その際にＢＧＡ基板２は各コーナー部が反
り上がるが、ＢＧＡ基板２及び樹脂モールド３の重量に
より、溶融したハンダボールを押し潰すように沈み込
む。この沈み込みは、溶融したハンダボール７の表面張
力と上記ＢＧＡ基板２及び樹脂モールド３の重量とが釣
り合う位置にて止まる。

【００７９】なお、これは、溶融温度制御や、溶融時間
制御によっても、任意の平坦部の形成制御が可能であ
る。

【００８０】このとき、図２（ｃ）に示すように、ＢＧ
Ａ基板２の端部では基板が反り上がることにより、当初
この部分のハンダボール７は、それにつれてアルミナ基
板１２より持ち上がってしまうか、または、反り上げる
力がＢＧＡ基板２及びモールド樹脂３重量による押し下
げる力を弱め、ハンダボール７に非常に小さい押し下げ
力しか加わらない状態になる。一方、中心部のハンダボ
ール７は、端部のハンダボールにかかるはずであった重
量までかかってくるため、より大きく変形するようにな
る。

【００８１】この中心部のハンダボール７はアルミナ基
板１２にならうように変形し、その頂点部に平坦部１１
が形成されるとともに、各ハンダボール７は、アルミナ
基板１２との接触部にならうようになる。また、アルミ
ナに対してハンダはぬれず、接合されることがないた
め、リフロー後、容易にアルミナ基板１２からハンダボ
ール７と分離できる。

【００８２】この様にして製造されたＢＧＡパッケージ
は、従来の製造工程に、わずか１枚の平板を追加するだ
けで、図２（ｄ）に示すようにハンダボール７の頂点部
に平坦部１１をもち、各ハンダボール７の平坦部１１と
頂点部がなす平面の平面度が０〜０．１０ｍｍと極めて
高いものを容易に製造することが可能となる。

【００８３】このＢＧＡパッケージを用いた効果は、第
１の実施形態に述べたのと同じである。

【００８４】（第３の実施形態）図３は、本発明の第３
の実施形態を示す模式的側面図である。同図において、
２はＢＴレジンからなるＢＧＡ基板、５は粘着性フラッ
クス、７はハンダボール、１３はステンレスからなる平
板である。

【００８５】本実施形態においては、図３（ａ）に示す
工程までは、第２実施形態と同様に従来のＢＧＡの製造
工程と同じである。

【００８６】そして、ＢＧＡ基板２のランド上に配置さ
れたハンダボール７上に、図３（ｂ）に示すように、ス
テンレスからなる平坦度０〜０．１０の平板１３をのせ
る。

【００８７】その際、この平板１３の重量としては、Ｂ
ＧＡ基板２及びモールド３の重量より大きいものであれ
ば、材質に関しては、第１実施形態や第２実施形態で用
いたアルミや、セラミックであってもかまわない。

【００８８】そして、平板１３を載せた状態でリフロー
炉に投入し、ハンダボール７を溶融させるとともに、Ｂ
ＧＡ基板２のランドと接合させる。

【００８９】その際、溶融したハンダボールには平板１
３の自重が加わることによりハンダボール７は、平板１
３にならって押し潰され、ハンダボール７の頂点に平坦
部が形成される。

【００９０】本実施形態では、ハンダボール７にかかる
重量が、第２実施形態のようなＢＧＡ基板２及びモール
ド３の重量より大きいため、ハンダボール７をより大き
く変形させることが可能となる。

【００９１】そのため、ＢＧＡ基板２の反り量が大きい
場合や、ハンダボール７の数が増大し、１つのハンダボ
ール７にかかるＢＧＡ基板２及びモールド３の重量が小
さくなるような場合に、特に有効となる。

【００９２】そして、この様にして製造された半導体装
置であるＢＧＡパッケージは、図３（ｄ）に示すように
ハンダボールの平坦部及び頂点部のなす平面が第２実施
形態より高い平面性をもつものとなる。

【００９３】このＢＧＡパッケージを用いた効果は、第
１、２の実施形態に述べたのと同じである。

【００９４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
より多ピンな突起電極を有する半導体装置において、突
起電極の高さばらつきによる接合性の不安定化を防ぎ、
安定した接合性をもつ半導体装置を提供することができ
る。

【００９５】また、従来の製造方法に、わずかな修正を
加えるだけで、安定した接合特性をもつ半導体装置を安
定して製造可能となり、コストもかからない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の半導体装置の製造工
程を示す模式側面図である。

【図２】本発明の第２の実施形態の半導体装置の製造工
程を示す模式側面図である。

【図３】本発明の第３の実施形態の半導体装置の製造工
程を示す模式側面図である。

【図４】従来の製造方法を示す模式的側面図である。

【符号の説明】

１ 半導体チップ ２ ＢＧＡ基板 ３ モールド樹脂 ４ 治具 ５ 粘着性フラックス ６ 治具 ７ ハンダボール（導電性金属部材） ８ 半導体装置であるＢＧＡパッケージ ９ 平板 １０ 加圧用平板 １１ 平坦部 １２ 平板 １３ 平板

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体素子の格納容器の構成面上に突出
   して形成した複数の外部電極を有する半導体装置におい
   て、 前記突出した電極部の少なくとも１つは、その突出した
   頂上部が平坦化されていることを特徴とする半導体装
   置。
2. 【請求項２】 前記突出した電極部の少なくとも１つの
   頂上部に平坦部を有し、この少なくとも１つ以上の平坦
   部が成す面が、略同一平面であることを特徴とする請求
   項１記載の半導体装置。
3. 【請求項３】 前記略同一平面は、平面度０〜０．１０
   ｍｍの平面性であることを特徴とする請求項１又は２記
   載の半導体装置。
4. 【請求項４】 前記突出した電極部は、ハンダボール電
   極であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記
   載の半導体装置。
5. 【請求項５】 前記格納容器は、半導体素子を載置して
   電気的に接続するための配線基板と、該半導体素子を封
   止する封止樹脂で構成されることを特徴とする請求項１
   〜４のいずれかに記載の半導体装置。
6. 【請求項６】 半導体素子の外部電極を該半導体素子の
   格納容器の構成面上に複数の突出電極として形成する半
   導体装置の製造方法において、 少なくとも１以上の前記突出電極となる導電性金属部材
   の頂上部を、平面部材の該平面と接した状態で加熱溶融
   させることにより、前記突出電極の頂上部に平坦部を形
   成する工程を有することを特徴とする半導体装置の製造
   方法。
7. 【請求項７】 基板に設けられた複数の配線パターンの
   一端の各々と、半導体素子に設けられた複数の電極部の
   各々とを接続する工程と、 前記半導体素子を封止材により外界から封止する工程
   と、 前記基板に設けられた複数の配線パターンの他端の各々
   に設けられた電極部に導電性金属部材を突出して配置す
   る工程と、 前記基板の電極部に突出して配置された導電性金属部材
   を加熱溶融させて前記基板の配線パターンの電極部と接
   合する工程と、有し、 前記導電性金属部材と基板の配線パターンの電極とを接
   合する工程において、少なくとも１以上の前記導電性金
   属部材を、平面を有する部材の該平面と接した状態で、
   前記導電性金属部材を加熱し、溶融させることにより、
   前記導電性金属部材の前記平面と接する部分に平坦部を
   設けることを特徴とする請求項６記載の半導体装置の製
   造方法。
8. 【請求項８】 前記平面を有する部材は、前記導電性金
   属部材と金属化あるいは合金化しない材料からなる平板
   であることを特徴とする請求項６記載の半導体装置の製
   造方法。
9. 【請求項９】 少なくとも前記半導体素子の重さが、前
   記導電性金属部材にかかるように、前記導電性金属部材
   を前記平面を有する部材の該平面と接することを特徴と
   する請求項６記載の半導体装置の製造方法。
10. 【請求項１０】 少なくとも前記平面を有する部材の重
    さが、前記導電性金属部材にかかるように、前記導電性
    金属部材を前記平面を有する部材の該平面と接すること
    を特徴とする請求項６記載の半導体装置の製造方法。
11. 【請求項１１】 前記導電性金属部材は、ハンダボール
    であることを特徴とする請求項６〜１０のいずれかに記
    載の半導体装置の製造方法。