JPH10189816A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPH10189816A
JPH10189816A JP34943696A JP34943696A JPH10189816A JP H10189816 A JPH10189816 A JP H10189816A JP 34943696 A JP34943696 A JP 34943696A JP 34943696 A JP34943696 A JP 34943696A JP H10189816 A JPH10189816 A JP H10189816A
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flexible wiring
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JP34943696A
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Masaji Takenaka
正司 竹中
Hirokuni Ootsuki
浩国 大槻
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30Technical effects
    • H01L2924/35Mechanical effects
    • H01L2924/351Thermal stress
    • H01L2924/3511Warping

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 BGAパッケージの半導体装置をボードに実
装する際、加熱によりパッケージが反って接合が不確実
になることを防止する。 【解決手段】 フレキシブル配線基板1とフレキシブル
配線基板1にTAB技術でボンディングされた半導体チ
ップ2と、フレキシブル配線基板1の表面側にマトリッ
クス状に固着された複数のはんだボール8と、フレキシ
ブル配線基板1の裏面側に接着された裏打ち板5と、半
導体チップ2及び裏打ち板5に接着された放熱板7とを
有する半導体装置において、裏打ち板5と放熱板7の双
方またはいずれか一方の材質を形状記憶合金とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、配線基板としてフ
レキシブル基板を使用したBGA(ball grid
array)パッケージの半導体装置に関する。
【0002】
【従来の技術】BGAパッケージは配線基板にはんだボ
ールをマトリックス状に配置してこれを外部リードの代
わりとした表面実装型パッケージであり、既に多ピンL
SI用として実用に供されるようになっている。このパ
ッケージは多ピンLSIを高密度で実装することができ
るが、特に狭ピッチ化と薄型化が求められる用途に対し
て、配線基板としてフレキシブル基板を使用するものが
開発されている。以下、その従来例を図1を参照しなが
ら説明する。
【0003】1はフレキシブル配線基板、2は半導体チ
ップ(LSIチップ)、5は裏打ち板、7は放熱板、8
ははんだボールである。フレキシブル配線基板1は樹脂
フィルム1aと導体パターン1bからなり、導体パター
ン1bのインナーリード部で半導体チップ2とTAB技
術によりボンディングされている。このボンディング部
分と半導体チップ2の表面とを含む領域は封止樹脂3で
封止されている。
【0004】フレキシブル配線基板1の表面側(パッケ
ージの底面側)には多数のはんだボール8がそれぞれ導
体パターン1bのパッド部に融着されてマトリックス状
に整列しており、各はんだボール8のフレキシブル配線
基板1からの高さは略等しい。フレキシブル配線基板1
の裏面側にはフレキシブル配線基板1を平坦に保っては
んだボール8の高さを揃えるための裏打ち板5が接着剤
4により貼着されている。この裏打ち板5は通常の金属
材料(例えば、ステンレス鋼、銅、銅合金)からなる方
形の薄板で、中央部には半導体チップ2の逃げとなる角
孔を有する。放熱板7は高熱伝導金属(銅等)製の方形
の薄板であり、接着剤6により半導体チップ2の裏面と
裏打ち板5の裏面に貼着されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来の半導体装置では、はんだリフロー装置等を使用し
てボード(プリント配線基板)に表面実装する際、高温
( 200℃以上)に加熱されることにより裏打ち板、放熱
板に反りを生じ、図2(a)、(b)に誇張して示した
ように、半導体装置9が変形して一部のはんだボール8
がボード10から離れ、その結果、ボード10との接合
が不確実になることがある、という問題があった。
【0006】本発明は、このような問題を解決して、フ
レキシブル配線基板を用いたBGAパッケージが実装温
度においてその底面が平坦である半導体装置を提供する
ことを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明は請求項1では、フレキシブル配線基板と、
該フレキシブル配線基板とボンディングされた半導体チ
ップと、該フレキシブル配線基板の表面側に固着された
複数のはんだボールと、該フレキシブル配線基板の裏面
側に接着された裏打ち板とを有し、該裏打ち板が形状記
憶合金からなる半導体装置とする。
【0008】また、請求項2では、フレキシブル配線基
板と、該フレキシブル配線基板にボンディングされた半
導体チップと、該フレキシブル配線基板の表面側に固着
された複数のはんだボールと、該フレキシブル配線基板
の裏面側に接着された裏打ち板と、該半導体チップの裏
面側及び該裏打ち板の裏面側に接着された放熱板とを有
し、該裏打ち板と該放熱板の双方またはいずれか一方が
形状記憶合金からなる半導体装置とする。
【0009】即ち、裏打ち板や放熱板を、通常の金属材
料の薄板材を常温でプレス加工して作製すると、それら
を高温に加熱した際に反りを生じることがあるが、それ
らを高温でフラットな形状記憶合金からなる薄板材を常
温でプレス加工して作製すると、たとえ加工時やその後
のハンドリングで変形したとしても、変態点以上の温度
になれば元のようにフラットになる。
【0010】従って、このような形状記憶合金製の裏打
ち板や放熱板を使用した半導体装置では、それをボード
に実装する際に、裏打ち板や放熱板の反りが原因ではん
だボールの高さが不揃いになることは防がれ、信頼性の
高い接合が得られる。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図1を参照し
ながら説明する。本発明の半導体装置は配線基板として
フレキシブル基板を使用したBGAパッケージの半導体
装置であり、その基本構造は前述の従来の半導体装置と
変わりはない。
【0012】従って、樹脂フィルム1aと導体パターン
1bからなるフレキシブル配線基板1は導体パターン1
bのインナーリード部で半導体チップ2とTAB技術に
よりボンディングされており、フレキシブル配線基板1
の表面側(パッケージの底面側)には多数のはんだボー
ル8がそれぞれ導体パターン1bのパッド部に融着され
てマトリックス状に整列している。各はんだボール8の
フレキシブル配線基板1からの高さは略等しい。導体パ
ターン1bのインナーリード部と半導体チップ2とのボ
ンディング部分と半導体チップ2の表面とを含む領域は
封止樹脂3で封止されている。
【0013】フレキシブル配線基板1の裏面側にはフレ
キシブル配線基板1を平坦に保ってはんだボール8の高
さを揃えるための裏打ち板5が接着剤4により貼着され
ている。更に、半導体チップ2の裏面と裏打ち板5の裏
面には放熱板7が接着剤6により貼着されている。
【0014】本発明では、この裏打ち板5と放熱板7の
材料として、形状記憶合金を使用している。即ち、裏打
ち板5と放熱板7はともにボードへの実装温度(約 200
〜270 ℃)では母相であり且つ常温より高い温度(例え
ば、50〜100 ℃)でマルテンサイトに変態する形状記憶
合金(例えば、Ni−Ti合金、Au−Cd合金、Cu
−Zn−Al合金)の、少なくとも母相では平坦な薄板
材を使用し、これを常温付近で加工(打ち抜き等)して
製作する。
【0015】このような裏打ち板5と放熱板7とを使用
する半導体装置は、次のようにして組み立てられる。先
ず、TAB技術によりフレキシブル配線基板1の導体パ
ターン1bのインナーリード部と半導体チップ2の電極
パッドとをボンディングする。次に、このボンディング
部分と半導体チップ2の表面とを含む領域を封止樹脂3
により封止する。その後、フレキシブル配線基板1の裏
面側に裏打ち板5を接着し、更に、半導体チップ2の裏
面と裏打ち板5の裏面に放熱板7を接着する。その後、
フレキシブル配線基板1の表面側(パッケージの底面
側)の導体パターン1bの各パッド部にそれぞれ一個の
はんだボール8を融着して、組立てが完了する。
【0016】この半導体装置をボードに実装する際、実
装温度では形状記憶合金製の裏打ち板5や放熱板7が平
坦となるから、総てのはんだボール8がボードに接触
し、確実に接合される。
【0017】尚、上記において、裏打ち板5か放熱板7
のいずれか一方のみを形状記憶合金製とし、他方は従来
と同じ材料を使用する場合でも、加熱時の反りの発生を
抑制する効果があり、本発明は有効である。又、放熱板
7を含まない構造の半導体装置に対しても本発明は有効
であり、この場合には裏打ち板5を形状記憶合金とす
る。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ボードに対して安定した実装が可能な半導体装置を提供
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 BGAパッケージの半導体を示す模式断面図
である。
【図2】 発明が解決しようとする課題を説明するため
の図である。
【符号の説明】
1 フレキシブル配線基板 1a 樹脂フィルム 1b 導体パターン 2 半導体チップ 3 封止樹脂 4,6 接着剤 5 裏打ち板 7 放熱板 8 はんだボール 9 半導体装置 10 ボード

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フレキシブル配線基板と、該フレキシブ
    ル配線基板とボンディングされた半導体チップと、該フ
    レキシブル配線基板の表面側に固着された複数のはんだ
    ボールと、該フレキシブル配線基板の裏面側に接着され
    た裏打ち板とを有し、該裏打ち板が形状記憶合金からな
    ることを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】 フレキシブル配線基板と、該フレキシブ
    ル配線基板にボンディングされた半導体チップと、該フ
    レキシブル配線基板の表面側に固着された複数のはんだ
    ボールと、該フレキシブル配線基板の裏面側に接着され
    た裏打ち板と、該半導体チップの裏面側及び該裏打ち板
    の裏面側に接着された放熱板とを有し、該裏打ち板また
    は該放熱板の少なくとも一方が形状記憶合金からなるこ
    とを特徴とする半導体装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007059699A (ja) * 2005-08-25 2007-03-08 Fujitsu Ltd プリント配線基板
CN111058006A (zh) * 2019-12-11 2020-04-24 江苏长电科技股份有限公司 一种bga电磁屏蔽产品的磁控溅射方法

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JP2007059699A (ja) * 2005-08-25 2007-03-08 Fujitsu Ltd プリント配線基板
CN111058006A (zh) * 2019-12-11 2020-04-24 江苏长电科技股份有限公司 一种bga电磁屏蔽产品的磁控溅射方法

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