JPH10209327A - ボールグリッドアレイ - Google Patents
ボールグリッドアレイInfo
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- JPH10209327A JPH10209327A JP9012859A JP1285997A JPH10209327A JP H10209327 A JPH10209327 A JP H10209327A JP 9012859 A JP9012859 A JP 9012859A JP 1285997 A JP1285997 A JP 1285997A JP H10209327 A JPH10209327 A JP H10209327A
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- grid array
- semiconductor element
- copper plate
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- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/181—Encapsulation
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/19—Details of hybrid assemblies other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/191—Disposition
- H01L2924/19101—Disposition of discrete passive components
- H01L2924/19106—Disposition of discrete passive components in a mirrored arrangement on two different side of a common die mounting substrate
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来のボールグリッドアレイにおいては、キ
ャビティの深さを確保するため、銅製の平板と樹脂製の
配線基板との間に銅板からなるスペーサが挿入されてお
り、そのためボールグリッドアレイの重量が大きく、同
時にコストアップの原因ともなっていた。また、銅製の
平板に屈曲部が形成されたものでは、チップコンデンサ
を配設するスペースについて考慮がなされておらず、こ
のためチップコンデンサを配設することができなかっ
た。 【解決手段】 配線基板１２に伝熱用の銅板１１が固着
されたタイプのボールグリッドアレイ１０において、銅
板１１に屈曲部１３を形成することにより半導体素子１
６収納用のキャビティ１４を構成し、屈曲部１３の周辺
部分にチップコンデンサ２０設置用の切り欠け部１１ａ
を形成する。
ャビティの深さを確保するため、銅製の平板と樹脂製の
配線基板との間に銅板からなるスペーサが挿入されてお
り、そのためボールグリッドアレイの重量が大きく、同
時にコストアップの原因ともなっていた。また、銅製の
平板に屈曲部が形成されたものでは、チップコンデンサ
を配設するスペースについて考慮がなされておらず、こ
のためチップコンデンサを配設することができなかっ
た。 【解決手段】 配線基板１２に伝熱用の銅板１１が固着
されたタイプのボールグリッドアレイ１０において、銅
板１１に屈曲部１３を形成することにより半導体素子１
６収納用のキャビティ１４を構成し、屈曲部１３の周辺
部分にチップコンデンサ２０設置用の切り欠け部１１ａ
を形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はボールグリッドアレ
イ（Ball Grid Array)に関し、より詳細には樹脂製の配
線基板に伝熱用の金属板が固着された構造を有するボー
ルグリッドアレイに関する。
イ（Ball Grid Array)に関し、より詳細には樹脂製の配
線基板に伝熱用の金属板が固着された構造を有するボー
ルグリッドアレイに関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子を保護すると同時に、マザー
ボード上に形成された配線との容易な接続を図るため
に、前記半導体素子は種々のパッケージに実装されてい
る。近年、半導体素子の高集積化に伴い、該半導体素子
の外部接続端子の数も急激に増大してきており、このた
め、パッケージを構成する配線基板上の外部接続端子の
数も増大してきている。一方、前記配線基板自体には、
さらなる小型化が要求されている。
ボード上に形成された配線との容易な接続を図るため
に、前記半導体素子は種々のパッケージに実装されてい
る。近年、半導体素子の高集積化に伴い、該半導体素子
の外部接続端子の数も急激に増大してきており、このた
め、パッケージを構成する配線基板上の外部接続端子の
数も増大してきている。一方、前記配線基板自体には、
さらなる小型化が要求されている。
【０００３】外部接続端子がマトリクス状あるいはアレ
イ状に配置されたボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）は、
この配線基板の小型化、多ピン化に対応できるものであ
るため、最近盛んに用いられるようになってきている。
また、特に発熱量が大きな半導体素子を搭載するため、
樹脂製の配線基板に伝熱性の良好な銅板等が固着された
タイプのボールグリッドアレイも使用されるようになっ
てきている。
イ状に配置されたボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）は、
この配線基板の小型化、多ピン化に対応できるものであ
るため、最近盛んに用いられるようになってきている。
また、特に発熱量が大きな半導体素子を搭載するため、
樹脂製の配線基板に伝熱性の良好な銅板等が固着された
タイプのボールグリッドアレイも使用されるようになっ
てきている。
【０００４】図４はワイヤボンディングにより半導体素
子が実装された上記タイプのボールグリッドアレイを模
式的に示した断面図である。
子が実装された上記タイプのボールグリッドアレイを模
式的に示した断面図である。
【０００５】図中、ボールグリッドアレイ４０の最上層
には、伝熱性に優れた銅板４１ａが配設されており、こ
の銅板４１ａの下面には、半導体素子１６を搭載する部
分が開口した銅板４１ｂが接着されている。また、銅板
４１ｂの下面には、銅板４１ｂとほぼ同形状でポリ塩化
ビフェニル（ＰＣＢ）等の樹脂等から構成される配線基
板４２が接着されている。図示はしていないが、配線基
板４２の表面には、ワイヤボンディング用パッド部、配
線層及び半田ボール用パッド部が形成され、この半田ボ
ール用パッド部に半田ボール１５が固着されている。
には、伝熱性に優れた銅板４１ａが配設されており、こ
の銅板４１ａの下面には、半導体素子１６を搭載する部
分が開口した銅板４１ｂが接着されている。また、銅板
４１ｂの下面には、銅板４１ｂとほぼ同形状でポリ塩化
ビフェニル（ＰＣＢ）等の樹脂等から構成される配線基
板４２が接着されている。図示はしていないが、配線基
板４２の表面には、ワイヤボンディング用パッド部、配
線層及び半田ボール用パッド部が形成され、この半田ボ
ール用パッド部に半田ボール１５が固着されている。
【０００６】ボールグリッドアレイ４０の中央部分には
キャビティ４３が形成され、このキャビティ４３の内部
に半導体素子１６が収納され、銅板４１ａに固着されて
おり、半導体素子１６上の外部接続端子（図示せず）と
配線基板４２上のワイヤボンディング用パッド部とはワ
イヤ４４を用いたワイヤボンディングにより接続されて
いる。また、半導体素子１６及びワイヤ４４は、樹脂封
止層４５により封止されている。図中、銅板４１ａの上
面には、放熱特性を高めるため、仮想線で示したように
放熱フィン１９が配設されている場合もある。
キャビティ４３が形成され、このキャビティ４３の内部
に半導体素子１６が収納され、銅板４１ａに固着されて
おり、半導体素子１６上の外部接続端子（図示せず）と
配線基板４２上のワイヤボンディング用パッド部とはワ
イヤ４４を用いたワイヤボンディングにより接続されて
いる。また、半導体素子１６及びワイヤ４４は、樹脂封
止層４５により封止されている。図中、銅板４１ａの上
面には、放熱特性を高めるため、仮想線で示したように
放熱フィン１９が配設されている場合もある。
【０００７】ボールグリッドアレイ４０をプリント配線
基板等のマザーボード（図示せず）上の配線に接続する
際には、ボールグリッドアレイ４０の下面に固着された
半田ボール１５と、マザーボード上の接続端子とが接触
するようにボールグリッドアレイ４０をマザーボード上
に仮固定した後リフローする。
基板等のマザーボード（図示せず）上の配線に接続する
際には、ボールグリッドアレイ４０の下面に固着された
半田ボール１５と、マザーボード上の接続端子とが接触
するようにボールグリッドアレイ４０をマザーボード上
に仮固定した後リフローする。
【０００８】上記構成のボールグリッドアレイ４０で
は、放熱特性を良好にするために銅板４１ａが使用され
ているが、銅板４１ｂは放熱特性に余り寄与しないの
で、必ずしも銅板である必要はなく、配線基板４２と同
じ材料の樹脂が使用されていてもよい。
は、放熱特性を良好にするために銅板４１ａが使用され
ているが、銅板４１ｂは放熱特性に余り寄与しないの
で、必ずしも銅板である必要はなく、配線基板４２と同
じ材料の樹脂が使用されていてもよい。
【０００９】ボールグリッドアレイ４０に銅板４１ｂが
配設されているのは、樹脂封止層４５の下面が半田ボー
ル１５の最下部より上に位置するようにして、マザーボ
ードと樹脂封止層４５との衝突を回避するためであり、
銅板４１ｂは銅板４１ａと配線基板４２との間のスペー
サとして機能している。
配設されているのは、樹脂封止層４５の下面が半田ボー
ル１５の最下部より上に位置するようにして、マザーボ
ードと樹脂封止層４５との衝突を回避するためであり、
銅板４１ｂは銅板４１ａと配線基板４２との間のスペー
サとして機能している。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来のボール
グリッドアレイ４０は、スペーサとして余分の銅板４１
ｂが使用されているため、ボールグリッドアレイ４０の
重量が大きくなり、また、コストが高くついていた。
グリッドアレイ４０は、スペーサとして余分の銅板４１
ｂが使用されているため、ボールグリッドアレイ４０の
重量が大きくなり、また、コストが高くついていた。
【００１１】そこで、スペーサとしての銅板を必要とし
ない構造のボールグリッドアレイとして、前記銅板に成
形加工を施すことにより前記銅板の中央部分に半導体素
子を収納するためのキャビティ部が形成されたボールグ
リッドアレイも開示されている。
ない構造のボールグリッドアレイとして、前記銅板に成
形加工を施すことにより前記銅板の中央部分に半導体素
子を収納するためのキャビティ部が形成されたボールグ
リッドアレイも開示されている。
【００１２】しかし、図４に示したボールグリッドアレ
イ４０や、上記した銅板にキャビティ部が形成されたボ
ールグリッドアレイで、放熱フィン１９を含んだ構造の
ものでは、スイッチングノイズを吸収して信号の誤動作
を防止するためのチップコンデンサを配設するスペース
について考慮がなされておらず、このため前記チップコ
ンデンサを配設することができないという課題があっ
た。
イ４０や、上記した銅板にキャビティ部が形成されたボ
ールグリッドアレイで、放熱フィン１９を含んだ構造の
ものでは、スイッチングノイズを吸収して信号の誤動作
を防止するためのチップコンデンサを配設するスペース
について考慮がなされておらず、このため前記チップコ
ンデンサを配設することができないという課題があっ
た。
【００１３】また、上記公報に開示されたボールグリッ
ドアレイでは、取りはずしが可能なタイプの放熱フィン
を配設しようとした場合、該放熱フィンを放熱フィン固
定用のバネを用いて銅板等に固定しようとしても、前記
放熱フィン固定用のバネを引っ掛けて固定する場所がな
く、上記タイプの放熱フィンを取り付けるのが難しいと
いう課題があった。
ドアレイでは、取りはずしが可能なタイプの放熱フィン
を配設しようとした場合、該放熱フィンを放熱フィン固
定用のバネを用いて銅板等に固定しようとしても、前記
放熱フィン固定用のバネを引っ掛けて固定する場所がな
く、上記タイプの放熱フィンを取り付けるのが難しいと
いう課題があった。
【００１４】本発明は上記課題に鑑みなされたものであ
り、銅板等からなるスペーサを必要とせず、半導体素子
を収納するための空間、及びチップコンデンサを配設す
るための空間が確保されたボールグリッドアレイ、及び
取りはずしが可能なタイプの放熱フィンを容易に取り付
けることができるボールグリッドアレイを提供すること
を目的としている。
り、銅板等からなるスペーサを必要とせず、半導体素子
を収納するための空間、及びチップコンデンサを配設す
るための空間が確保されたボールグリッドアレイ、及び
取りはずしが可能なタイプの放熱フィンを容易に取り付
けることができるボールグリッドアレイを提供すること
を目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段及びその効果】上記目的を
達成するために本発明に係るボールグリッドアレイ
（１）は、配線基板に伝熱用の金属板が固着されたボー
ルグリッドアレイにおいて、前記金属板に屈曲部が形成
されて半導体素子収納用のキャビティが構成されてお
り、前記屈曲部の周辺部分にチップコンデンサ設置用の
切り欠け部が形成されていることを特徴としている。
達成するために本発明に係るボールグリッドアレイ
（１）は、配線基板に伝熱用の金属板が固着されたボー
ルグリッドアレイにおいて、前記金属板に屈曲部が形成
されて半導体素子収納用のキャビティが構成されてお
り、前記屈曲部の周辺部分にチップコンデンサ設置用の
切り欠け部が形成されていることを特徴としている。
【００１６】上記ボールグリッドアレイ（１）によれ
ば、前記金属板に屈曲部が形成されて半導体素子収納用
のキャビティが構成されているので、前記キャビティ内
部に半導体素子を収納した後、樹脂封止層を形成して
も、該樹脂封止層の下面位置を半田ボールの下部位置よ
りも高く維持することができ、前記樹脂封止層がマザー
ボードに衝突するのを回避することができる。また、前
記屈曲部が形成されてキャビティが構成されているの
で、スペーサとして余分の銅板等を使用する必要がなく
なり、軽量化及び材料コストの削減を図ることができ
る。また、前記屈曲部の形成により半導体素子収納面と
対向する面に突出部が形成されるので、放熱フィンを配
設した場合でも、前記突出部周辺に空間が形成され、前
記切り欠け部にチップコンデンサを容易に配設すること
ができる。
ば、前記金属板に屈曲部が形成されて半導体素子収納用
のキャビティが構成されているので、前記キャビティ内
部に半導体素子を収納した後、樹脂封止層を形成して
も、該樹脂封止層の下面位置を半田ボールの下部位置よ
りも高く維持することができ、前記樹脂封止層がマザー
ボードに衝突するのを回避することができる。また、前
記屈曲部が形成されてキャビティが構成されているの
で、スペーサとして余分の銅板等を使用する必要がなく
なり、軽量化及び材料コストの削減を図ることができ
る。また、前記屈曲部の形成により半導体素子収納面と
対向する面に突出部が形成されるので、放熱フィンを配
設した場合でも、前記突出部周辺に空間が形成され、前
記切り欠け部にチップコンデンサを容易に配設すること
ができる。
【００１７】また、本発明に係るボールグリッドアレイ
（２）は、上記ボールグリッドアレイ（１）において、
金属板の対向する辺部の中央付近に放熱フィン固定用部
材を係合させるための引っ掛け部が形成されていること
を特徴としている。
（２）は、上記ボールグリッドアレイ（１）において、
金属板の対向する辺部の中央付近に放熱フィン固定用部
材を係合させるための引っ掛け部が形成されていること
を特徴としている。
【００１８】上記ボールグリッドアレイ（２）によれ
ば、前記金属板の前記キャビティ形成面に対向する面に
放熱フィンを載置した後、前記放熱フィン固定用部材の
端部を前記金属板に形成された前記引っ掛け部に係合さ
せて、前記放熱フィンを固定することにより、容易に放
熱フィンを取り付けることができ、搭載された半導体素
子が作動した際に発生する熱を効率的に放散させること
ができる。
ば、前記金属板の前記キャビティ形成面に対向する面に
放熱フィンを載置した後、前記放熱フィン固定用部材の
端部を前記金属板に形成された前記引っ掛け部に係合さ
せて、前記放熱フィンを固定することにより、容易に放
熱フィンを取り付けることができ、搭載された半導体素
子が作動した際に発生する熱を効率的に放散させること
ができる。
【００１９】また、本発明に係るボールグリッドアレイ
（３）は、上記ボールグリッドアレイ（１）において、
金属板に放熱フィンが接着されていることを特徴とする
請求項１記載のボールグリッドアレイ。
（３）は、上記ボールグリッドアレイ（１）において、
金属板に放熱フィンが接着されていることを特徴とする
請求項１記載のボールグリッドアレイ。
【００２０】上記ボールグリッドアレイ（３）によれ
ば、搭載された半導体素子が作動した際に発生する熱を
効率的に放散させることができる。
ば、搭載された半導体素子が作動した際に発生する熱を
効率的に放散させることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るボールグリッ
ドアレイの実施の形態を説明する。
ドアレイの実施の形態を説明する。
【００２２】図１（ａ）は、チップコンデンサが配設さ
れた実施の形態（１）に係るボールグリッドアレイ（半
導体素子を搭載）を放熱フィンを省略して模式的に示し
た平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面
図である。
れた実施の形態（１）に係るボールグリッドアレイ（半
導体素子を搭載）を放熱フィンを省略して模式的に示し
た平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面
図である。
【００２３】本実施の形態に係るボールグリッドアレイ
１０においては、銅板１１の中央部に矩形状の屈曲部１
３が形成され、この屈曲部１３の形成により、下面に半
導体素子１６収納用のキャビティ１４が構成されるとと
もに、上面が突出部１４ａとなっている。また、銅板１
１下面のキャビティ１４の周辺には、樹脂等により構成
された配線基板１２が接着されており、配線基板１２の
下面には、図４に示した従来のボールグリッドアレイ４
０の場合と同様に、ワイヤボンディング用パッド部、配
線層及び半田ボール用パッド部（図示せず）が形成され
ている。そして、これら半田ボール用パッド部に半田ボ
ール１５が固着されている。
１０においては、銅板１１の中央部に矩形状の屈曲部１
３が形成され、この屈曲部１３の形成により、下面に半
導体素子１６収納用のキャビティ１４が構成されるとと
もに、上面が突出部１４ａとなっている。また、銅板１
１下面のキャビティ１４の周辺には、樹脂等により構成
された配線基板１２が接着されており、配線基板１２の
下面には、図４に示した従来のボールグリッドアレイ４
０の場合と同様に、ワイヤボンディング用パッド部、配
線層及び半田ボール用パッド部（図示せず）が形成され
ている。そして、これら半田ボール用パッド部に半田ボ
ール１５が固着されている。
【００２４】また、キャビティ１４の内部には半導体素
子１６が収納、固着されており、半導体素子１６の外部
接続端子（図示せず）と配線基板１２上に形成された前
記ワイヤボンディング用パッド部とはワイヤ１７を用い
たワイヤボンディングにより接続されている。また、半
導体素子１６及びワイヤ１７は樹脂封止層１８により封
止されている。
子１６が収納、固着されており、半導体素子１６の外部
接続端子（図示せず）と配線基板１２上に形成された前
記ワイヤボンディング用パッド部とはワイヤ１７を用い
たワイヤボンディングにより接続されている。また、半
導体素子１６及びワイヤ１７は樹脂封止層１８により封
止されている。
【００２５】一方、銅板１１の４つの辺のそれぞれ中央
部分には、チップコンデンサ２０を配設するための矩形
状の切り欠け部１１ａが形成され、この切り欠け部１１
ａの形成により配線基板１２が露出した部分、すなわち
半田ボール１５が固着されている面と対向する面の露出
部にチップコンデンサ２０が半田２１を介して接続され
ている。図示していないが、チップコンデンサ２０は、
露出部に形成された配線層及び配線基板１２の内部に形
成されたビアホールを介して配線基板１２下面の配線層
と接続されている。また、銅板１１の上面には、放熱特
性を高めるための放熱フィン１９が配設される場合もあ
る。
部分には、チップコンデンサ２０を配設するための矩形
状の切り欠け部１１ａが形成され、この切り欠け部１１
ａの形成により配線基板１２が露出した部分、すなわち
半田ボール１５が固着されている面と対向する面の露出
部にチップコンデンサ２０が半田２１を介して接続され
ている。図示していないが、チップコンデンサ２０は、
露出部に形成された配線層及び配線基板１２の内部に形
成されたビアホールを介して配線基板１２下面の配線層
と接続されている。また、銅板１１の上面には、放熱特
性を高めるための放熱フィン１９が配設される場合もあ
る。
【００２６】本実施の形態では金属板が銅板１１となっ
ているが、伝熱性及び加工性に優れたものであれば、他
の金属板であってもよく、配線基板１２の材料として
は、例えばポリ塩化ビフェニル（ＰＣＢ）、エポキシ樹
脂、ポリイミド、ＢＴ（ビスマレイミド・トリアジン）
樹脂等が挙げられる。
ているが、伝熱性及び加工性に優れたものであれば、他
の金属板であってもよく、配線基板１２の材料として
は、例えばポリ塩化ビフェニル（ＰＣＢ）、エポキシ樹
脂、ポリイミド、ＢＴ（ビスマレイミド・トリアジン）
樹脂等が挙げられる。
【００２７】銅板１１の厚さは、通常、０．１〜１．０
ｍｍ程度であり、屈曲部１３の突出高さｈは、０．５〜
１．０ｍｍ程度が好ましい。また、配線基板１２の厚さ
は、通常、０．２〜０．５ｍｍであるため、キャビティ
１４の配線基板１２表面からの深さは０．７〜１．５ｍ
ｍ程度となる。チップコンデンサ２０の高さは、通常、
０．５〜１．０ｍｍであり、放熱フィン１９を配設した
場合においても、十分に放熱フィン１９と配線基板１２
との間の空間にチップコンデンサ２０を配設することが
できる。
ｍｍ程度であり、屈曲部１３の突出高さｈは、０．５〜
１．０ｍｍ程度が好ましい。また、配線基板１２の厚さ
は、通常、０．２〜０．５ｍｍであるため、キャビティ
１４の配線基板１２表面からの深さは０．７〜１．５ｍ
ｍ程度となる。チップコンデンサ２０の高さは、通常、
０．５〜１．０ｍｍであり、放熱フィン１９を配設した
場合においても、十分に放熱フィン１９と配線基板１２
との間の空間にチップコンデンサ２０を配設することが
できる。
【００２８】銅板１１の屈曲部１３の形成は、キャビテ
ィ１４形成部分が突出した型を有するプレス装置を用い
ることにより容易に行うことができ、前記方法により銅
板１１にキャビティ１４を形成した後配線基板１２を接
着し、さらに半田ボール１５を固着することにより、ボ
ールグリッドアレイ１０を製造する。
ィ１４形成部分が突出した型を有するプレス装置を用い
ることにより容易に行うことができ、前記方法により銅
板１１にキャビティ１４を形成した後配線基板１２を接
着し、さらに半田ボール１５を固着することにより、ボ
ールグリッドアレイ１０を製造する。
【００２９】このボールグリッドアレイ１０にあって
は、屈曲部１３を形成することによりキャビティ１４が
構成され、このキャビティ１４の内部に半導体素子１６
を収納することができるので、ワイヤボンディング等を
行った後、樹脂封止層１８を形成しても、図中、樹脂封
止層１８の下面が半田ボール１５の最下部より下に位置
することはなく、従って、ボールグリッドアレイ１０を
マザーボードに接続する際、樹脂封止層１８がマザーボ
ードに衝突するのを回避することができる。また、従来
のボールグリッドアレイ４０と比較して、銅板４１ｂ等
のスペーサを必要としなくなるので、全体の軽量化及び
材料コストの削減を図ることができる。
は、屈曲部１３を形成することによりキャビティ１４が
構成され、このキャビティ１４の内部に半導体素子１６
を収納することができるので、ワイヤボンディング等を
行った後、樹脂封止層１８を形成しても、図中、樹脂封
止層１８の下面が半田ボール１５の最下部より下に位置
することはなく、従って、ボールグリッドアレイ１０を
マザーボードに接続する際、樹脂封止層１８がマザーボ
ードに衝突するのを回避することができる。また、従来
のボールグリッドアレイ４０と比較して、銅板４１ｂ等
のスペーサを必要としなくなるので、全体の軽量化及び
材料コストの削減を図ることができる。
【００３０】また、ボールグリッドアレイ１０には突出
部１４ａが形成されているので、放熱フィン１９を配設
した場合でも、突出部１４ａ周辺に空間が形成され、チ
ップコンデンサ２０を配設し易くなる。このチップコン
デンサ２０は、通常、スイッチングノイズを吸収して信
号の誤動作を防止するために配設されるものであり、電
子機器の信号処理速度の高速化に伴い、重要な役割を果
たしている。
部１４ａが形成されているので、放熱フィン１９を配設
した場合でも、突出部１４ａ周辺に空間が形成され、チ
ップコンデンサ２０を配設し易くなる。このチップコン
デンサ２０は、通常、スイッチングノイズを吸収して信
号の誤動作を防止するために配設されるものであり、電
子機器の信号処理速度の高速化に伴い、重要な役割を果
たしている。
【００３１】図２（ａ）は、放熱フィンを含んで構成さ
れた実施の形態（２）に係るボールグリッドアレイ（半
導体素子を搭載）を模式的に示した断面図であり、
（ｂ）は平面図である。なお、（ａ）は（ｂ）における
Ａ−Ａ線断面を示している。また、図３は、図２に示し
たボールグリッドアレイを放熱フィンを省略して模式的
に示した平面図である。
れた実施の形態（２）に係るボールグリッドアレイ（半
導体素子を搭載）を模式的に示した断面図であり、
（ｂ）は平面図である。なお、（ａ）は（ｂ）における
Ａ−Ａ線断面を示している。また、図３は、図２に示し
たボールグリッドアレイを放熱フィンを省略して模式的
に示した平面図である。
【００３２】図３に示したように、チップコンデンサ３
７を配設するための矩形状の切り欠け部３１ａが銅板３
１の４つの辺にそれぞれ２個づつ、合計８個形成され、
この切り欠け部３１ａの形成により配線基板１２が露出
した部分にチップコンデンサ３７が半田３８を介して接
続されている。また、図２及び図３に示したように、銅
板３１の対向する左右の辺の中央部には、放熱フィン固
定用部材３６を係合させるための引っ掛け部３１ｂが形
成されている。この放熱フィン固定用部材３６は弾性を
有する材料により構成され、嵌合部３６ａは細長い板形
状をしており、両端部３６ｂがコの字形に屈曲してい
る。従って、放熱フィン３５の上下方向の中央部に形成
された溝部に放熱フィン固定用部材３６の嵌合部３６ａ
を嵌合させた後、突出部３４ａに放熱フィン３５の中央
部を載置し、銅板３１の引っ掛け部３１ｂに放熱フィン
固定用部材３６の端部３６ｂを係合させることにより、
放熱フィン３５を銅板３１に固定することができる。屈
曲部３３、キャビティ３４、突出部３４ａ等は実施の形
態（１）の場合と同様に構成されているので、詳しい説
明をここでは省略する。
７を配設するための矩形状の切り欠け部３１ａが銅板３
１の４つの辺にそれぞれ２個づつ、合計８個形成され、
この切り欠け部３１ａの形成により配線基板１２が露出
した部分にチップコンデンサ３７が半田３８を介して接
続されている。また、図２及び図３に示したように、銅
板３１の対向する左右の辺の中央部には、放熱フィン固
定用部材３６を係合させるための引っ掛け部３１ｂが形
成されている。この放熱フィン固定用部材３６は弾性を
有する材料により構成され、嵌合部３６ａは細長い板形
状をしており、両端部３６ｂがコの字形に屈曲してい
る。従って、放熱フィン３５の上下方向の中央部に形成
された溝部に放熱フィン固定用部材３６の嵌合部３６ａ
を嵌合させた後、突出部３４ａに放熱フィン３５の中央
部を載置し、銅板３１の引っ掛け部３１ｂに放熱フィン
固定用部材３６の端部３６ｂを係合させることにより、
放熱フィン３５を銅板３１に固定することができる。屈
曲部３３、キャビティ３４、突出部３４ａ等は実施の形
態（１）の場合と同様に構成されているので、詳しい説
明をここでは省略する。
【００３３】このボールグリッドアレイ３０に配設され
たチップコンデンサ３７の高さも、通常、０．５〜１．
０ｍｍであり、突出部３４ａ周辺の空間にチップコンデ
ンサ３７を配設することができる。
たチップコンデンサ３７の高さも、通常、０．５〜１．
０ｍｍであり、突出部３４ａ周辺の空間にチップコンデ
ンサ３７を配設することができる。
【００３４】実施の形態（２）に係るボールグリッドア
レイ３０によれば、銅板３１に形成された引っ掛け部３
１ｂに放熱フィン固定用部材３６を係合させることによ
り、取りはずしが可能な放熱フィン３５を銅板３１に容
易に取り付けることができる。その結果、ボールグリッ
ドアレイ３０に搭載された半導体素子１６が作動した際
に発生する熱を効率的に放散させることができる。
レイ３０によれば、銅板３１に形成された引っ掛け部３
１ｂに放熱フィン固定用部材３６を係合させることによ
り、取りはずしが可能な放熱フィン３５を銅板３１に容
易に取り付けることができる。その結果、ボールグリッ
ドアレイ３０に搭載された半導体素子１６が作動した際
に発生する熱を効率的に放散させることができる。
【００３５】
【実施例及び比較例】以下、本発明に係るボールグリッ
ドアレイの実施例を説明する。なお、比較例として、図
４に示した従来のボールグリッドアレイ４０を作製し、
その熱抵抗等を測定・比較した。
ドアレイの実施例を説明する。なお、比較例として、図
４に示した従来のボールグリッドアレイ４０を作製し、
その熱抵抗等を測定・比較した。
【００３６】＜実施例＞ （１） ボールグリッドアレイ１０の作製 銅板１１の加工 銅板１１の寸法：４０ｍｍ×４０ｍｍ×０．１ｍｍ 加工方法：プレス加工 形成されたキャビティ１４の寸法：約１５ｍｍ×約１５
ｍｍ 突出部１４ａの高さ（屈曲部１３の突出高さ）ｈ：０．
５ｍｍ 切り欠け部１１ａの寸法：約１０ｍｍ×５ｍｍ ＰＣＢ板と銅板１１との接着 キャビティ１４に相当する部分が開口した形状のプリプ
レグ及びＰＣＢ板 上にワイヤボンディング用パッ
ド部、配線層及び半田ボール用パッド部が形 成さ
れた配線基板１２を用い、銅板１１と配線基板１２との
間にプリプレグ を挟み、加圧、加熱することによ
り接着した。 ワイヤボンディング用パッド部、配線層及び半田ボ
ール用パッド部の形成 方法 ＰＣＢ板に銅箔を貼着した後、エッチングにより配線層
等のパターンを形 成し、所定部分にレジストを塗
布し、固化させた。 半田ボール１５の固着 直径が０．７６ｍｍの共晶半田ボール１５を半田ボール
用パッド部に接着 した後、リフロー炉で共晶半田
ボール１５をリフローさせることにより、前 記半
田ボール用パッド部に半田ボール１５を固着した。 チップコンデンサ２０の配設 各切り欠け部１１ａに２個、合計８個配設。 チップコンデンサ２０の寸法：１．５ｍｍ×３ｍｍ×
０．６ｍｍ 半導体素子１６の実装 １０ｍｍ×１０ｍｍ×０．４ｍｍの半導体素子１６をダ
イボンディングによ りキャビティ１４の内部に固着
し、その後ワイヤボンディングを行った。
ｍｍ 突出部１４ａの高さ（屈曲部１３の突出高さ）ｈ：０．
５ｍｍ 切り欠け部１１ａの寸法：約１０ｍｍ×５ｍｍ ＰＣＢ板と銅板１１との接着 キャビティ１４に相当する部分が開口した形状のプリプ
レグ及びＰＣＢ板 上にワイヤボンディング用パッ
ド部、配線層及び半田ボール用パッド部が形 成さ
れた配線基板１２を用い、銅板１１と配線基板１２との
間にプリプレグ を挟み、加圧、加熱することによ
り接着した。 ワイヤボンディング用パッド部、配線層及び半田ボ
ール用パッド部の形成 方法 ＰＣＢ板に銅箔を貼着した後、エッチングにより配線層
等のパターンを形 成し、所定部分にレジストを塗
布し、固化させた。 半田ボール１５の固着 直径が０．７６ｍｍの共晶半田ボール１５を半田ボール
用パッド部に接着 した後、リフロー炉で共晶半田
ボール１５をリフローさせることにより、前 記半
田ボール用パッド部に半田ボール１５を固着した。 チップコンデンサ２０の配設 各切り欠け部１１ａに２個、合計８個配設。 チップコンデンサ２０の寸法：１．５ｍｍ×３ｍｍ×
０．６ｍｍ 半導体素子１６の実装 １０ｍｍ×１０ｍｍ×０．４ｍｍの半導体素子１６をダ
イボンディングによ りキャビティ１４の内部に固着
し、その後ワイヤボンディングを行った。
【００３７】＜比較例＞実施例の場合と同じ外形寸法の
銅板４１ａにキャビティ４３の部分が開口した銅板４１
ｂ（厚さ：０．２５ｍｍ）を接着した後、実施例の場合
と同様に配線層等が形成された配線基板４２を接着し、
半田ボール１５を固着した。
銅板４１ａにキャビティ４３の部分が開口した銅板４１
ｂ（厚さ：０．２５ｍｍ）を接着した後、実施例の場合
と同様に配線層等が形成された配線基板４２を接着し、
半田ボール１５を固着した。
【００３８】＜実施例及び比較例に係るボールグリッド
アレイ１０、４０の評価＞ 重量 比較例に係るボールグリッドアレイ４０の重量が約１０
ｇであったのに対し 、実施例に係るボールグリッド
アレイ１０の重量は約５ｇと重量を半減させる こと
ができた。
アレイ１０、４０の評価＞ 重量 比較例に係るボールグリッドアレイ４０の重量が約１０
ｇであったのに対し 、実施例に係るボールグリッド
アレイ１０の重量は約５ｇと重量を半減させる こと
ができた。
【００３９】 熱抵抗の測定 半導体素子１６を実際に作動させて熱抵抗を測定したと
ころ、実施例の場合 には１０．５℃／Ｗ、比較例の
場合には１０．０℃／Ｗと殆ど変わらず、両者 はほ
ぼ同様の放熱特性を有することがわかった。
ころ、実施例の場合 には１０．５℃／Ｗ、比較例の
場合には１０．０℃／Ｗと殆ど変わらず、両者 はほ
ぼ同様の放熱特性を有することがわかった。
【００４０】また、実施例及び比較例に係るボールグリ
ッドアレイ１０、４０に、縦が３ ０ｍｍ、横が３０
ｍｍで、その高さが２０ｍｍのアルミニウム製放熱フィ
ン１ ９を配設し、同様に熱抵抗を測定したところ、
実施例及び比較例の場合とも、 約３℃／Ｗと変わら
ず、この場合にも同様の放熱特性を有していた。
ッドアレイ１０、４０に、縦が３ ０ｍｍ、横が３０
ｍｍで、その高さが２０ｍｍのアルミニウム製放熱フィ
ン１ ９を配設し、同様に熱抵抗を測定したところ、
実施例及び比較例の場合とも、 約３℃／Ｗと変わら
ず、この場合にも同様の放熱特性を有していた。
【図１】（ａ）は、本発明の実施の形態（１）に係るボ
ールグリッドアレイ（半導体素子を搭載）を放熱フィン
を省略して模式的に示した平面図であり、（ｂ）は、
（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図である。
ールグリッドアレイ（半導体素子を搭載）を放熱フィン
を省略して模式的に示した平面図であり、（ｂ）は、
（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【図２】（ａ）は、放熱フィンを含んで構成された実施
の形態（２）に係るボールグリッドアレイ（半導体素子
を搭載）を模式的に示した断面図であり、（ｂ）は平面
図である。
の形態（２）に係るボールグリッドアレイ（半導体素子
を搭載）を模式的に示した断面図であり、（ｂ）は平面
図である。
【図３】図２に示したボールグリッドアレイを放熱フィ
ンを省略して模式的に示した平面図である。
ンを省略して模式的に示した平面図である。
【図４】従来のボールグリッドアレイを模式的に示した
断面図である。
断面図である。
１０、３０ ボールグリッドアレイ １１、３１ 銅板 １１ａ、３１ａ 切り欠け部 １２ 配線基板 １３、３３ 屈曲部 １４、３４ キャビティ １６ 半導体素子 １９、３５ 放熱フィン ２０、３７ チップコンデンサ ３１ｂ 引っ掛け部 ３６ 放熱フィン固定用部材
Claims (3)
- 【請求項１】 配線基板に伝熱用の金属板が固着された
ボールグリッドアレイにおいて、前記金属板に屈曲部が
形成されて半導体素子収納用のキャビティが構成されて
おり、前記屈曲部の周辺部分にチップコンデンサ設置用
の切り欠け部が形成されていることを特徴とするボール
グリッドアレイ。 - 【請求項２】 金属板の対向する辺部の中央付近に放熱
フィン固定用部材を掛合させるための引っ掛け部が形成
されていることを特徴とする請求項１記載のボールグリ
ッドアレイ。 - 【請求項３】 金属板に放熱フィンが接着されているこ
とを特徴とする請求項１記載のボールグリッドアレイ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9012859A JPH10209327A (ja) | 1997-01-27 | 1997-01-27 | ボールグリッドアレイ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9012859A JPH10209327A (ja) | 1997-01-27 | 1997-01-27 | ボールグリッドアレイ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10209327A true JPH10209327A (ja) | 1998-08-07 |
Family
ID=11817146
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9012859A Pending JPH10209327A (ja) | 1997-01-27 | 1997-01-27 | ボールグリッドアレイ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10209327A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6608375B2 (en) | 2001-04-06 | 2003-08-19 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Semiconductor apparatus with decoupling capacitor |
| US6657133B1 (en) * | 2001-05-15 | 2003-12-02 | Xilinx, Inc. | Ball grid array chip capacitor structure |
| WO2010002969A3 (en) * | 2008-07-02 | 2010-05-06 | Altera Corporation | Flip chip overmold package |
-
1997
- 1997-01-27 JP JP9012859A patent/JPH10209327A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6608375B2 (en) | 2001-04-06 | 2003-08-19 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Semiconductor apparatus with decoupling capacitor |
| US6806564B2 (en) | 2001-04-06 | 2004-10-19 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Semiconductor apparatus with decoupling capacitor |
| US7173335B2 (en) | 2001-04-06 | 2007-02-06 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Semiconductor apparatus with decoupling capacitor |
| US7459765B2 (en) | 2001-04-06 | 2008-12-02 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Semiconductor apparatus with decoupling capacitor |
| US7714434B2 (en) | 2001-04-06 | 2010-05-11 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Semiconductor apparatus with decoupling capacitor |
| US8018055B2 (en) | 2001-04-06 | 2011-09-13 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Semiconductor apparatus with decoupling capacitor |
| US6657133B1 (en) * | 2001-05-15 | 2003-12-02 | Xilinx, Inc. | Ball grid array chip capacitor structure |
| WO2010002969A3 (en) * | 2008-07-02 | 2010-05-06 | Altera Corporation | Flip chip overmold package |
| US8415809B2 (en) | 2008-07-02 | 2013-04-09 | Altera Corporation | Flip chip overmold package |
| US9054023B1 (en) | 2008-07-02 | 2015-06-09 | Altera Corporation | Flip chip overmold package |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040122 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050706 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050809 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060104 |