JPH11176873A - Ｂｇａ形半導体装置およびその実装構造体 - Google Patents
Ｂｇａ形半導体装置およびその実装構造体Info
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- JPH11176873A JPH11176873A JP9344776A JP34477697A JPH11176873A JP H11176873 A JPH11176873 A JP H11176873A JP 9344776 A JP9344776 A JP 9344776A JP 34477697 A JP34477697 A JP 34477697A JP H11176873 A JPH11176873 A JP H11176873A
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- H01L24/01—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
- H01L24/50—Tape automated bonding [TAB] connectors, i.e. film carriers; Manufacturing methods related thereto
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- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】信頼性、放熱性、および実装性に優れた多ピン
用途のテープＢＧＡパッケージの構造を実現できるよう
にしたＢＧＡ形半導体装置およびＢＧＡ形半導体装置の
実装構造体を提供することにある。 【解決手段】本発明は、半導体チップ６と、インナリー
ド２およびパッド３をテープに対して配線して形成した
ＴＡＢテープ５と、前記半導体チップにおける回路面に
対する裏面の高さよりＴＡＢテープ側と反対側の面の高
さを低くして該ＴＡＢテープにおけるパッドが形成され
た面に対する裏面に接着剤１１により装着された金属製
の補強板１０と、該補強板との間において間隙を形成し
て前記半導体チップの裏面に熱伝導性接着剤で接着され
たヒ−トシンク１２と、少なくとも前記ボンディング接
続部も含めたインナーリード部を封止した封止用樹脂８
と、前記封止用樹脂のヒートシンク側に存在する空気を
前記間隙を通して外部に逃がすことが可能なように部分
的に設置され、前記補強板とヒ−トシンクとを互いに固
定する固定用樹脂１７とを有することを特徴とするＢＧ
Ａ形半導体装置である。
用途のテープＢＧＡパッケージの構造を実現できるよう
にしたＢＧＡ形半導体装置およびＢＧＡ形半導体装置の
実装構造体を提供することにある。 【解決手段】本発明は、半導体チップ６と、インナリー
ド２およびパッド３をテープに対して配線して形成した
ＴＡＢテープ５と、前記半導体チップにおける回路面に
対する裏面の高さよりＴＡＢテープ側と反対側の面の高
さを低くして該ＴＡＢテープにおけるパッドが形成され
た面に対する裏面に接着剤１１により装着された金属製
の補強板１０と、該補強板との間において間隙を形成し
て前記半導体チップの裏面に熱伝導性接着剤で接着され
たヒ−トシンク１２と、少なくとも前記ボンディング接
続部も含めたインナーリード部を封止した封止用樹脂８
と、前記封止用樹脂のヒートシンク側に存在する空気を
前記間隙を通して外部に逃がすことが可能なように部分
的に設置され、前記補強板とヒ−トシンクとを互いに固
定する固定用樹脂１７とを有することを特徴とするＢＧ
Ａ形半導体装置である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、接合用のバンプを
用いて実装基板に接続するためのＢＧＡ形半導体装置お
よび該ＢＧＡ形半導体装置を実装基板に接合実装したＢ
ＧＡ形半導体装置の実装構造体に関する。
用いて実装基板に接続するためのＢＧＡ形半導体装置お
よび該ＢＧＡ形半導体装置を実装基板に接合実装したＢ
ＧＡ形半導体装置の実装構造体に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子機器の高機能化、高速化が進
み、使用する半導体の端子数は増加の一途を辿ってい
る。現行主流の多ピン用パッケージはプラスチックボデ
ィの４辺に外部端子用のリードを配置したＱＦＰ（Ｑｕ
ａｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃｋａｇｅ）と呼ばれるタイプで
ある。しかし、端子周辺配置のため、パッケージサイズ
をあまり大きくせずにピン数を大幅に増加するとピンの
ピッチが非常に狭くなり、パッケージ組立、及び基板実
装とも難しくなるため、実用的には０．５ｍｍピッチ、
４００ピン程度が限界となっている。
み、使用する半導体の端子数は増加の一途を辿ってい
る。現行主流の多ピン用パッケージはプラスチックボデ
ィの４辺に外部端子用のリードを配置したＱＦＰ（Ｑｕ
ａｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃｋａｇｅ）と呼ばれるタイプで
ある。しかし、端子周辺配置のため、パッケージサイズ
をあまり大きくせずにピン数を大幅に増加するとピンの
ピッチが非常に狭くなり、パッケージ組立、及び基板実
装とも難しくなるため、実用的には０．５ｍｍピッチ、
４００ピン程度が限界となっている。
【０００３】この問題の解決のためにニーズが急増して
いるのが、裏面に外部端子となるはんだバンプをマトリ
ックス状に配置したＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒ
ｒａｙ）と呼ばれるパッケージである。これは、ＱＦＰ
に比べ広いピッチで非常に多くの外部端子を配列でき、
端子数が増えれば増えるほどパッケージサイズの増加率
を小さくできるという特徴があるため、パッケージ組
立、基板実装ともやりやすく、今後の多ピンパッケージ
の本命になると考えられている。ＢＧＡの中でも４００
ピン以上の超多ピン製品に合致した構造は特開平８−５
１１２８号公報に記載されている。
いるのが、裏面に外部端子となるはんだバンプをマトリ
ックス状に配置したＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒ
ｒａｙ）と呼ばれるパッケージである。これは、ＱＦＰ
に比べ広いピッチで非常に多くの外部端子を配列でき、
端子数が増えれば増えるほどパッケージサイズの増加率
を小さくできるという特徴があるため、パッケージ組
立、基板実装ともやりやすく、今後の多ピンパッケージ
の本命になると考えられている。ＢＧＡの中でも４００
ピン以上の超多ピン製品に合致した構造は特開平８−５
１１２８号公報に記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では以下
に述べる問題がある。
に述べる問題がある。
【０００５】まず、通常、半導体チップの回路面および
側面の一部、並びにＴＡＢテープの一部を含むインナー
リード部を封止する樹脂はポッティングなどの表面張力
を利用した触れ広がり法によりＩＬＢ工程直後に所定部
に塗布される。この場合、前記樹脂が半導体チップにお
ける上面（回路が形成された面と反対の面）まで回り込
むとヒートシンクの接着時の障害になるため、どうして
も空気層を残した形でＢＧＡ形のパッケージが形成され
ることになる。このようなＢＧＡ形のパッケージを、接
合用のバンプにより基板実装する際、急激な温度上昇を
与える必要がある。このため、急激な温度上昇により水
分を含む空気層が膨張し、この圧力により接着部の剥離
やパッケージの破壊を招きやすく、信頼性の確保が困難
な状況にあった。
側面の一部、並びにＴＡＢテープの一部を含むインナー
リード部を封止する樹脂はポッティングなどの表面張力
を利用した触れ広がり法によりＩＬＢ工程直後に所定部
に塗布される。この場合、前記樹脂が半導体チップにお
ける上面（回路が形成された面と反対の面）まで回り込
むとヒートシンクの接着時の障害になるため、どうして
も空気層を残した形でＢＧＡ形のパッケージが形成され
ることになる。このようなＢＧＡ形のパッケージを、接
合用のバンプにより基板実装する際、急激な温度上昇を
与える必要がある。このため、急激な温度上昇により水
分を含む空気層が膨張し、この圧力により接着部の剥離
やパッケージの破壊を招きやすく、信頼性の確保が困難
な状況にあった。
【０００６】また、従来技術においては、ＴＡＢテープ
における上面（パッドが形成された面と反対の面）に接
着剤で固定される補強板の上面の高さと半導体チップに
おける上面の高さがほぼ同一にして、ヒートシンクを半
導体チップの上面に高熱伝導性接着剤を用いて、補強板
の上面に接着剤を用いて固定する構造であるため、両接
着剤の厚さにおいて半導体チップ並びに補強板の高さば
らつきを吸収する必要がある。そのため、特に高熱伝導
性接着剤の厚さを厚くせざるを得ず、放熱性向上の面で
限界があった。更に、従来技術においては、補強板の上
面の高さと半導体チップにおける上面の高さがほぼ同一
にして構成しているため、補強板自体も半導体チップの
高さ程度の厚さのものを用いる必要があり、そのため重
量の増加により、パッケージの基板実装時にセルフアラ
イメント効果が出難く、実装性の確保が困難という問題
もあった。
における上面（パッドが形成された面と反対の面）に接
着剤で固定される補強板の上面の高さと半導体チップに
おける上面の高さがほぼ同一にして、ヒートシンクを半
導体チップの上面に高熱伝導性接着剤を用いて、補強板
の上面に接着剤を用いて固定する構造であるため、両接
着剤の厚さにおいて半導体チップ並びに補強板の高さば
らつきを吸収する必要がある。そのため、特に高熱伝導
性接着剤の厚さを厚くせざるを得ず、放熱性向上の面で
限界があった。更に、従来技術においては、補強板の上
面の高さと半導体チップにおける上面の高さがほぼ同一
にして構成しているため、補強板自体も半導体チップの
高さ程度の厚さのものを用いる必要があり、そのため重
量の増加により、パッケージの基板実装時にセルフアラ
イメント効果が出難く、実装性の確保が困難という問題
もあった。
【０００７】本発明の目的は、上記課題を解決すべく、
信頼性に優れた多ピン用途のテープＢＧＡパッケージの
構造を実現できるようにしたＢＧＡ形半導体装置および
ＢＧＡ形半導体装置の実装構造体を提供することにあ
る。また、本発明の他の目的は、放熱性に優れた多ピン
用途のテープＢＧＡパッケージの構造を実現できるよう
にしたＢＧＡ形半導体装置およびＢＧＡ形半導体装置の
実装構造体を提供することにある。また、本発明の他の
目的は、実装性に優れた多ピン用途のテープＢＧＡパッ
ケージの構造を実現できるようにしたＢＧＡ形半導体装
置およびＢＧＡ形半導体装置の実装構造体を提供するこ
とにある。
信頼性に優れた多ピン用途のテープＢＧＡパッケージの
構造を実現できるようにしたＢＧＡ形半導体装置および
ＢＧＡ形半導体装置の実装構造体を提供することにあ
る。また、本発明の他の目的は、放熱性に優れた多ピン
用途のテープＢＧＡパッケージの構造を実現できるよう
にしたＢＧＡ形半導体装置およびＢＧＡ形半導体装置の
実装構造体を提供することにある。また、本発明の他の
目的は、実装性に優れた多ピン用途のテープＢＧＡパッ
ケージの構造を実現できるようにしたＢＧＡ形半導体装
置およびＢＧＡ形半導体装置の実装構造体を提供するこ
とにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、半導体チップと、該半導体チップの電極
にボンディング接続されたインナリードおよび該インナ
ーリードと接続され、外部と接続するために設けられた
パッドをテープに対して配線して形成したＴＡＢテープ
と、前記半導体チップにおける回路面に対する裏面の高
さよりＴＡＢテープ側と反対側の面の高さを低くして該
ＴＡＢテープにおけるパッドが形成された面に対する裏
面に接着剤により装着された金属製の補強板と、該補強
板との間において間隙を形成して前記半導体チップの裏
面に熱伝導性接着剤で接着されたヒ−トシンクと、少な
くとも前記ボンディング接続部も含めたインナーリード
部を封止した封止用樹脂とを有することを特徴とするＢ
ＧＡ形半導体装置である。
に、本発明は、半導体チップと、該半導体チップの電極
にボンディング接続されたインナリードおよび該インナ
ーリードと接続され、外部と接続するために設けられた
パッドをテープに対して配線して形成したＴＡＢテープ
と、前記半導体チップにおける回路面に対する裏面の高
さよりＴＡＢテープ側と反対側の面の高さを低くして該
ＴＡＢテープにおけるパッドが形成された面に対する裏
面に接着剤により装着された金属製の補強板と、該補強
板との間において間隙を形成して前記半導体チップの裏
面に熱伝導性接着剤で接着されたヒ−トシンクと、少な
くとも前記ボンディング接続部も含めたインナーリード
部を封止した封止用樹脂とを有することを特徴とするＢ
ＧＡ形半導体装置である。
【０００９】また、本発明は、前記ＢＧＡ形半導体装置
において、前記封止用樹脂のヒートシンク側に存在する
空気を外部に逃がすことが可能なように前記間隙が空隙
であることを特徴とする。また、本発明は、前記ＢＧＡ
形半導体装置において、前記封止用樹脂のヒートシンク
側に存在する空気を前記間隙を通して外部に逃がすこと
が可能なように前記補強板とヒ−トシンクとを互いに固
定する固定用樹脂を部分的に設置したことを特徴とす
る。また、本発明は、前記ＢＧＡ形半導体装置におい
て、前記固定用樹脂を部分的に設置した個所が前記補強
板とヒートシンクとが互いに対向する面であることを特
徴とする。また、本発明は、前記ＢＧＡ形半導体装置に
おいて、前記ヒートシンクの外周端を前記補強板の外周
端より内側に位置するように形成し、前記封止用樹脂の
ヒートシンク側に存在する空気を前記間隙を通して外部
に逃がすことが可能なように前記補強板とヒ−トシンク
とを互いに固定する固定用樹脂を前記ヒートシンクの外
周端の位置に部分的に設置したことを特徴とする。
において、前記封止用樹脂のヒートシンク側に存在する
空気を外部に逃がすことが可能なように前記間隙が空隙
であることを特徴とする。また、本発明は、前記ＢＧＡ
形半導体装置において、前記封止用樹脂のヒートシンク
側に存在する空気を前記間隙を通して外部に逃がすこと
が可能なように前記補強板とヒ−トシンクとを互いに固
定する固定用樹脂を部分的に設置したことを特徴とす
る。また、本発明は、前記ＢＧＡ形半導体装置におい
て、前記固定用樹脂を部分的に設置した個所が前記補強
板とヒートシンクとが互いに対向する面であることを特
徴とする。また、本発明は、前記ＢＧＡ形半導体装置に
おいて、前記ヒートシンクの外周端を前記補強板の外周
端より内側に位置するように形成し、前記封止用樹脂の
ヒートシンク側に存在する空気を前記間隙を通して外部
に逃がすことが可能なように前記補強板とヒ−トシンク
とを互いに固定する固定用樹脂を前記ヒートシンクの外
周端の位置に部分的に設置したことを特徴とする。
【００１０】また、本発明は、前記ＢＧＡ形半導体装置
において、前記ヒートシンクの外周端を前記補強板の外
周端より内側に位置するように形成し、前記封止用樹脂
のヒートシンク側に存在する空気を前記間隙を通して外
部に逃がすことが可能なように前記補強板とヒ−トシン
クとを互いに固定する固定用樹脂を前記ヒートシンクの
外周端の位置に部分的に設置したことを特徴とする。ま
た、本発明は、前記ＢＧＡ形半導体装置において、前記
ヒートシンクの所定個所に貫通穴を形成し、前記封止用
樹脂のヒートシンク側に存在する空気を前記間隙を通し
て外部に逃がすことが可能なように前記補強板とヒ−ト
シンクとを互いに固定する固定用樹脂を前記貫通穴の位
置に設置したことを特徴とする。また、本発明は、前記
ＢＧＡ形の半導体装置において、前記封止用樹脂を、前
記インナーリード部と前記間隙との間において空隙がな
い状態でつらねて前記間隙に入り込ませて前記補強板と
ヒ−トシンクとを互いに固定するように構成したことを
特徴とする。
において、前記ヒートシンクの外周端を前記補強板の外
周端より内側に位置するように形成し、前記封止用樹脂
のヒートシンク側に存在する空気を前記間隙を通して外
部に逃がすことが可能なように前記補強板とヒ−トシン
クとを互いに固定する固定用樹脂を前記ヒートシンクの
外周端の位置に部分的に設置したことを特徴とする。ま
た、本発明は、前記ＢＧＡ形半導体装置において、前記
ヒートシンクの所定個所に貫通穴を形成し、前記封止用
樹脂のヒートシンク側に存在する空気を前記間隙を通し
て外部に逃がすことが可能なように前記補強板とヒ−ト
シンクとを互いに固定する固定用樹脂を前記貫通穴の位
置に設置したことを特徴とする。また、本発明は、前記
ＢＧＡ形の半導体装置において、前記封止用樹脂を、前
記インナーリード部と前記間隙との間において空隙がな
い状態でつらねて前記間隙に入り込ませて前記補強板と
ヒ−トシンクとを互いに固定するように構成したことを
特徴とする。
【００１１】また、本発明は、半導体チップと、該半導
体チップの電極にボンディング接続されたインナリード
および該インナーリードと接続され、外部と接続するた
めに設けられたパッドをテープに対して配線して形成し
たＴＡＢテープと、前記半導体チップにおける回路面に
対する裏面の高さよりＴＡＢテープ側と反対側の面の高
さを低くして該ＴＡＢテープにおけるパッドが形成され
た面に対する裏面に接着剤により装着された金属製の補
強板と、該補強板との間において間隙を形成して前記半
導体チップの裏面に熱伝導性接着剤で接着されたヒ−ト
シンクと、少なくとも前記ボンディング接続部も含めた
インナーリード部および前記半導体チップの側面を封止
すると共に該封止部に空隙がない状態でつらねて前記間
隙に入り込ませて前記補強板とヒ−トシンクとを互いに
固定する封止用樹脂とを有することを特徴とするＢＧＡ
形半導体装置である。
体チップの電極にボンディング接続されたインナリード
および該インナーリードと接続され、外部と接続するた
めに設けられたパッドをテープに対して配線して形成し
たＴＡＢテープと、前記半導体チップにおける回路面に
対する裏面の高さよりＴＡＢテープ側と反対側の面の高
さを低くして該ＴＡＢテープにおけるパッドが形成され
た面に対する裏面に接着剤により装着された金属製の補
強板と、該補強板との間において間隙を形成して前記半
導体チップの裏面に熱伝導性接着剤で接着されたヒ−ト
シンクと、少なくとも前記ボンディング接続部も含めた
インナーリード部および前記半導体チップの側面を封止
すると共に該封止部に空隙がない状態でつらねて前記間
隙に入り込ませて前記補強板とヒ−トシンクとを互いに
固定する封止用樹脂とを有することを特徴とするＢＧＡ
形半導体装置である。
【００１２】また、本発明は、前記ＢＧＡ形半導体装置
において、前記ＴＡＢテープのパッドに接合用のバンプ
を形成したことを特徴とする。また、本発明は、前記Ｂ
ＧＡ形半導体装置を、前記ＴＡＢテープのパッドに形成
される接合用のバンプにより実装基板に接合実装したこ
とを特徴とするＢＧＡ形半導体装置の実装構造体であ
る。また、本発明は、インナリードおよび該インナーリ
ードと接続され、外部と接続するために設けられたパッ
ドをキャリアテープに対して配線して形成したＴＡＢテ
ープを用いて、前記インナーリードと半導体チップの電
極とを接合する接合工程と、該接合工程により接合した
インナーリード部に対して封止用樹脂を塗布する塗布工
程と、前記ＴＡＢテープにおけるパッドが形成された面
と反対側の面に金属製の補強板を接着剤を用いて接着す
る補強板接着工程と、半導体チップにおける回路が形成
された面と反対側の面に前記補強板との間に間隙を形成
してヒートシンクを熱伝導性接着剤を用いて接着するヒ
ートシンク接着工程と、前記間隙を形成して対向する補
強板とヒートシンクとの間を部分的に塗布された固定用
樹脂により互いに固定する固定工程と、前記半導体チッ
プ付ＴＡＢテープのパッド面に接合用のバンプを形成す
るバンプ形成工程と、前記半導体チップ付ＴＡＢテープ
におけるキャリアテープの周辺部を切断分離する切断工
程とを有することを特徴とするＢＧＡ形半導体装置の製
造方法である。
において、前記ＴＡＢテープのパッドに接合用のバンプ
を形成したことを特徴とする。また、本発明は、前記Ｂ
ＧＡ形半導体装置を、前記ＴＡＢテープのパッドに形成
される接合用のバンプにより実装基板に接合実装したこ
とを特徴とするＢＧＡ形半導体装置の実装構造体であ
る。また、本発明は、インナリードおよび該インナーリ
ードと接続され、外部と接続するために設けられたパッ
ドをキャリアテープに対して配線して形成したＴＡＢテ
ープを用いて、前記インナーリードと半導体チップの電
極とを接合する接合工程と、該接合工程により接合した
インナーリード部に対して封止用樹脂を塗布する塗布工
程と、前記ＴＡＢテープにおけるパッドが形成された面
と反対側の面に金属製の補強板を接着剤を用いて接着す
る補強板接着工程と、半導体チップにおける回路が形成
された面と反対側の面に前記補強板との間に間隙を形成
してヒートシンクを熱伝導性接着剤を用いて接着するヒ
ートシンク接着工程と、前記間隙を形成して対向する補
強板とヒートシンクとの間を部分的に塗布された固定用
樹脂により互いに固定する固定工程と、前記半導体チッ
プ付ＴＡＢテープのパッド面に接合用のバンプを形成す
るバンプ形成工程と、前記半導体チップ付ＴＡＢテープ
におけるキャリアテープの周辺部を切断分離する切断工
程とを有することを特徴とするＢＧＡ形半導体装置の製
造方法である。
【００１３】また、本発明は、インナリードおよび該イ
ンナーリードと接続され、外部と接続するために設けら
れたパッドをキャリアテープに対して配線して形成した
ＴＡＢテープを用いて、前記インナーリードと半導体チ
ップの電極とを接合する接合工程と、前記ＴＡＢテープ
におけるパッドが形成された面と反対側の面に金属製の
補強板を接着剤を用いて接着する補強板接着工程と、半
導体チップにおける回路が形成された面と反対側の面に
前記補強板との間に間隙を形成してヒートシンクを熱伝
導性接着剤を用いて接着するヒートシンク接着工程と、
該接合工程により接合したインナーリード部、半導体チ
ップの側面および前記間隙に樹脂を一括して充填して前
記インナーリード部を覆うとともに前記補強板とヒート
シンクとの間を互いに固定する樹脂充填工程と、前記半
導体チップ付ＴＡＢテープのパッド面に接合用のバンプ
を形成するバンプ形成工程と、前記半導体チップ付ＴＡ
Ｂテープにおけるキャリアテープの周辺部を切断分離す
る切断工程とを有することを特徴とするＢＧＡ形半導体
装置の製造方法である。
ンナーリードと接続され、外部と接続するために設けら
れたパッドをキャリアテープに対して配線して形成した
ＴＡＢテープを用いて、前記インナーリードと半導体チ
ップの電極とを接合する接合工程と、前記ＴＡＢテープ
におけるパッドが形成された面と反対側の面に金属製の
補強板を接着剤を用いて接着する補強板接着工程と、半
導体チップにおける回路が形成された面と反対側の面に
前記補強板との間に間隙を形成してヒートシンクを熱伝
導性接着剤を用いて接着するヒートシンク接着工程と、
該接合工程により接合したインナーリード部、半導体チ
ップの側面および前記間隙に樹脂を一括して充填して前
記インナーリード部を覆うとともに前記補強板とヒート
シンクとの間を互いに固定する樹脂充填工程と、前記半
導体チップ付ＴＡＢテープのパッド面に接合用のバンプ
を形成するバンプ形成工程と、前記半導体チップ付ＴＡ
Ｂテープにおけるキャリアテープの周辺部を切断分離す
る切断工程とを有することを特徴とするＢＧＡ形半導体
装置の製造方法である。
【００１４】以上説明したように、前記構成によれば、
補強板とヒートシンクとの間の間隙からパッケージ内の
空気は自由に逃げることができるため、接合用のバンプ
をリフローする際、およびＢＧＡ形半導体装置を基板実
装する際、接着部の剥離、およびパッケージの破壊を防
止して信頼性の高いＢＧＡ形半導体装置およびＢＧＡ形
半導体装置の実装構造体を実現することができる。ま
た、前記構成によれば、補強板を薄くして補強板の上面
とヒートシンクの下面との間に間隙が形成できるように
構成したので、補強板の上面と半導体チップの上面との
間において高さばらつきが生じても常にヒートシンクを
半導体チップの上面に接着する熱伝導性接着剤層を薄く
することを可能にして放熱性を向上させることができ
る。また、補強板が薄いので、パッケージの軽量化をは
かれ実装しやすいという効果も得られる。
補強板とヒートシンクとの間の間隙からパッケージ内の
空気は自由に逃げることができるため、接合用のバンプ
をリフローする際、およびＢＧＡ形半導体装置を基板実
装する際、接着部の剥離、およびパッケージの破壊を防
止して信頼性の高いＢＧＡ形半導体装置およびＢＧＡ形
半導体装置の実装構造体を実現することができる。ま
た、前記構成によれば、補強板を薄くして補強板の上面
とヒートシンクの下面との間に間隙が形成できるように
構成したので、補強板の上面と半導体チップの上面との
間において高さばらつきが生じても常にヒートシンクを
半導体チップの上面に接着する熱伝導性接着剤層を薄く
することを可能にして放熱性を向上させることができ
る。また、補強板が薄いので、パッケージの軽量化をは
かれ実装しやすいという効果も得られる。
【００１５】また、前記構成により、状況に応じて必要
な個所に選択的に固定用樹脂でヒートシンクと補強板と
の間を固定することにより、パッケージ全体としての必
要強度の確保も併せて図ることができる。また、前記構
成によれば、チップ保護のための樹脂封止時にヒートシ
ンクと補強板の間の充填も兼ねることにより、空気の残
存の無いＢＧＡ形の半導体装置（パッケージ）を実現
し、その結果、接合用のバンプをリフローする際、およ
びＢＧＡ形の半導体装置を基板実装する際、接着部の剥
離、およびパッケージの破壊を防止して信頼性の高いＢ
ＧＡ形半導体装置およびＢＧＡ形半導体装置の実装構造
体を実現することができる。
な個所に選択的に固定用樹脂でヒートシンクと補強板と
の間を固定することにより、パッケージ全体としての必
要強度の確保も併せて図ることができる。また、前記構
成によれば、チップ保護のための樹脂封止時にヒートシ
ンクと補強板の間の充填も兼ねることにより、空気の残
存の無いＢＧＡ形の半導体装置（パッケージ）を実現
し、その結果、接合用のバンプをリフローする際、およ
びＢＧＡ形の半導体装置を基板実装する際、接着部の剥
離、およびパッケージの破壊を防止して信頼性の高いＢ
ＧＡ形半導体装置およびＢＧＡ形半導体装置の実装構造
体を実現することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明に係る実施の形態について
図を用いて説明する。本発明に係る半導体装置は、裏面
に外部端子となるはんだバンプ９をマトリックス状に配
置したＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）と呼
ばれるパッケージである。これは、ＱＦＰに比べ広いピ
ッチで非常に多くの外部端子を配列でき、端子数が増え
れば増えるほどパッケージサイズの増加率を小さくでき
るという特徴があるため、パッケージ組立、基板実装と
もやりやすく、今後の多ピンパッケージの本命になるも
のである。本発明に係るＢＧＡの中でも４００ピン以上
の超多ピン製品に合致した半導体装置の概略構造は、図
１に示すように、キャリアテープ１にインナーリード２
及びパッド３が金属箔にて配線され、絶縁が必要な個所
にレジスト４を形成したパターンを有したＴＡＢ（Ｔａ
ｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）テープ５
を用い、インナーリード２の先端は回路面を下にした半
導体チップ６のパッド７とＩＬＢ（Ｉｎｎｅｒ Ｌｅａ
ｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）接続される。この接続方式のた
め、ＱＦＰなどのワイヤボンディング接続に比べ狭ピッ
チ化が可能になり、多ピンでも容易に接続することがで
きる。また、半導体チップ６の回路面並びに側面の一
部、インナーリード２、ＴＡＢテープ５の一部は封止用
樹脂８により封止されている。はんだバンプ９はＴＡＢ
テープ５のパッド３と接続され、マトリックス状の外部
端子を形成する。はんだバンプ９の平坦性を確保するた
めに、ＴＡＢテープ５のパッド３を形成した面と反対側
に金属の補強板１０が接着剤１１を用いて固定される。
さらに、多ピンチップでは発熱量も多くなるため、半導
体チップ６の回路のない面は幅の広いヒートシンク１２
が高熱伝導性接着剤１３により固定され、ここから空気
中に放熱させる。そして、通常、封止用樹脂８はポッテ
ィングなどの表面張力を利用した触れ広がり法によりＩ
ＬＢ工程直後に所定部に塗布される。この場合、封止用
樹脂８が半導体チップ６の回路と反対面まで回り込むと
ヒートシンク１２の接着時の障害になるため、どうして
も空気層１５を残した形でパッケージが形成される。
図を用いて説明する。本発明に係る半導体装置は、裏面
に外部端子となるはんだバンプ９をマトリックス状に配
置したＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）と呼
ばれるパッケージである。これは、ＱＦＰに比べ広いピ
ッチで非常に多くの外部端子を配列でき、端子数が増え
れば増えるほどパッケージサイズの増加率を小さくでき
るという特徴があるため、パッケージ組立、基板実装と
もやりやすく、今後の多ピンパッケージの本命になるも
のである。本発明に係るＢＧＡの中でも４００ピン以上
の超多ピン製品に合致した半導体装置の概略構造は、図
１に示すように、キャリアテープ１にインナーリード２
及びパッド３が金属箔にて配線され、絶縁が必要な個所
にレジスト４を形成したパターンを有したＴＡＢ（Ｔａ
ｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）テープ５
を用い、インナーリード２の先端は回路面を下にした半
導体チップ６のパッド７とＩＬＢ（Ｉｎｎｅｒ Ｌｅａ
ｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）接続される。この接続方式のた
め、ＱＦＰなどのワイヤボンディング接続に比べ狭ピッ
チ化が可能になり、多ピンでも容易に接続することがで
きる。また、半導体チップ６の回路面並びに側面の一
部、インナーリード２、ＴＡＢテープ５の一部は封止用
樹脂８により封止されている。はんだバンプ９はＴＡＢ
テープ５のパッド３と接続され、マトリックス状の外部
端子を形成する。はんだバンプ９の平坦性を確保するた
めに、ＴＡＢテープ５のパッド３を形成した面と反対側
に金属の補強板１０が接着剤１１を用いて固定される。
さらに、多ピンチップでは発熱量も多くなるため、半導
体チップ６の回路のない面は幅の広いヒートシンク１２
が高熱伝導性接着剤１３により固定され、ここから空気
中に放熱させる。そして、通常、封止用樹脂８はポッテ
ィングなどの表面張力を利用した触れ広がり法によりＩ
ＬＢ工程直後に所定部に塗布される。この場合、封止用
樹脂８が半導体チップ６の回路と反対面まで回り込むと
ヒートシンク１２の接着時の障害になるため、どうして
も空気層１５を残した形でパッケージが形成される。
【００１７】本発明は、このようなパッケージにはんだ
バンプ９をリフローする際、および上記パッケージにお
けるはんだバンプ９を基板に形成された電極に接合して
基板に実装する際、急激な温度上昇が生じても、金属製
の補強板１０の上面の高さを半導体チップ６の上面より
も低くして補強板１０とヒートシンク１２との間に間隙
１６を形成することによって、パッケージ内の空気を外
部に逃がすことができるようにして、接着部の剥離やパ
ッケージの破壊を生じることなく、信頼性を確保するこ
とにある。また、本発明は、半導体チップ６の回路のな
い面にヒートシンク１２を高熱伝導性接着剤１３により
接着固定した際、この高熱伝導性接着剤１３の厚さをで
きるだけ薄くして放熱性を向上させることにある。ま
た、本発明は、はんだバンプ９の平坦性を確保するため
に、ＴＡＢテープ５のパッド３を形成した面と反対側に
接着剤１１を用いて固定される金属の補強板１０の厚さ
を薄くして軽量化することによって、パッケージの基板
実装時にセルフアライメント効果を出やすくして、実装
性の確保を可能にすることにある。
バンプ９をリフローする際、および上記パッケージにお
けるはんだバンプ９を基板に形成された電極に接合して
基板に実装する際、急激な温度上昇が生じても、金属製
の補強板１０の上面の高さを半導体チップ６の上面より
も低くして補強板１０とヒートシンク１２との間に間隙
１６を形成することによって、パッケージ内の空気を外
部に逃がすことができるようにして、接着部の剥離やパ
ッケージの破壊を生じることなく、信頼性を確保するこ
とにある。また、本発明は、半導体チップ６の回路のな
い面にヒートシンク１２を高熱伝導性接着剤１３により
接着固定した際、この高熱伝導性接着剤１３の厚さをで
きるだけ薄くして放熱性を向上させることにある。ま
た、本発明は、はんだバンプ９の平坦性を確保するため
に、ＴＡＢテープ５のパッド３を形成した面と反対側に
接着剤１１を用いて固定される金属の補強板１０の厚さ
を薄くして軽量化することによって、パッケージの基板
実装時にセルフアライメント効果を出やすくして、実装
性の確保を可能にすることにある。
【００１８】次に、本発明に係る信頼性、放熱性、実装
性に優れる多ピン用途のテープＢＧＡパッケージの構造
の実施例について説明する。
性に優れる多ピン用途のテープＢＧＡパッケージの構造
の実施例について説明する。
【００１９】
【実施例１】図１〜図１６は、本発明に係るＢＧＡと呼
ばれるパッケージ（半導体装置）の第１の実施例を示す
図である。図１は、第１の実施例の断面図である。図２
は図１の下平面図であり、Ａ−Ａ断面が図１になる。図
３は図１の上平面図であり、同じくＡ−Ａ断面が図１に
なる。図１〜図３に示すように、ＴＡＢテープ５は、キ
ャリアテープ１上に金属箔（ここでは図示せず）にて配
線されたインナーリード２及びパッド３を有し、絶縁が
必要な個所にレジスト４を形成したパターンを有してい
る。そして、ＴＡＢテープ５におけるインナーリード２
の先端は、回路面を下にした半導体チップ６のパッド７
とＩＬＢ接続される。更に、封止用樹脂８により、半導
体チップ６の回路と反対面まで回り込まないように空気
層１５を残した形で、半導体チップ６の回路面並びに側
面の一部、インナーリード２、ＴＡＢテープ５の一部は
封止される。はんだバンプ９は、テープのパッド３と接
続され、マトリックス状の外部端子を形成する。はんだ
バンプ９の平坦性を確保するために、ＴＡＢテープ５の
パッド３を形成した面と反対側に、半導体チップ６の厚
さよりも薄い厚さを有する金属の補強板１０が接着剤１
１を用いて固定される。従って、補強板１０におけるＴ
ＡＢテープ側と反対側の面（上面）の高さは、半導体チ
ップ６における回路面の裏面（上面）の高さより低くし
て補強板１０とヒートシンク１２との間に間隙１６が形
成される。補強板１０は、金属製であるため、剛性をも
っていることからして、はんだバンプ９の平坦性が確保
することができることからして、半導体チップ６の厚さ
よりも半分程度まで薄くすることが可能となる。特に、
はんだバンプ９の平坦性は、補強板１０の平坦性によっ
て確保することができる。更に、半導体チップ６の回路
のない面は、放熱用のヒートシンク１２が放熱性を向上
させるべく薄い厚さの高熱伝導性接着剤１３を用いて固
定される。
ばれるパッケージ（半導体装置）の第１の実施例を示す
図である。図１は、第１の実施例の断面図である。図２
は図１の下平面図であり、Ａ−Ａ断面が図１になる。図
３は図１の上平面図であり、同じくＡ−Ａ断面が図１に
なる。図１〜図３に示すように、ＴＡＢテープ５は、キ
ャリアテープ１上に金属箔（ここでは図示せず）にて配
線されたインナーリード２及びパッド３を有し、絶縁が
必要な個所にレジスト４を形成したパターンを有してい
る。そして、ＴＡＢテープ５におけるインナーリード２
の先端は、回路面を下にした半導体チップ６のパッド７
とＩＬＢ接続される。更に、封止用樹脂８により、半導
体チップ６の回路と反対面まで回り込まないように空気
層１５を残した形で、半導体チップ６の回路面並びに側
面の一部、インナーリード２、ＴＡＢテープ５の一部は
封止される。はんだバンプ９は、テープのパッド３と接
続され、マトリックス状の外部端子を形成する。はんだ
バンプ９の平坦性を確保するために、ＴＡＢテープ５の
パッド３を形成した面と反対側に、半導体チップ６の厚
さよりも薄い厚さを有する金属の補強板１０が接着剤１
１を用いて固定される。従って、補強板１０におけるＴ
ＡＢテープ側と反対側の面（上面）の高さは、半導体チ
ップ６における回路面の裏面（上面）の高さより低くし
て補強板１０とヒートシンク１２との間に間隙１６が形
成される。補強板１０は、金属製であるため、剛性をも
っていることからして、はんだバンプ９の平坦性が確保
することができることからして、半導体チップ６の厚さ
よりも半分程度まで薄くすることが可能となる。特に、
はんだバンプ９の平坦性は、補強板１０の平坦性によっ
て確保することができる。更に、半導体チップ６の回路
のない面は、放熱用のヒートシンク１２が放熱性を向上
させるべく薄い厚さの高熱伝導性接着剤１３を用いて固
定される。
【００２０】ところで、放熱用のヒートシンク１２と、
はんだバンプ９の平坦性が確保するための半導体チップ
６の厚さよりも薄肉厚の金属製の補強板１０との間は、
図３に示すように、外部とつながった空気逃げ用間隙１
６を形成した状態にしてヒートシンク／補強板固定用樹
脂１７によって互いに固定されている。図３に示す４隅
の破線の丸は、ヒートシンク／補強板固定用樹脂１７の
位置を示す。次に図４〜図１６を用いて本発明に係るＢ
ＧＡと呼ばれるパッケージ（半導体装置）の第１の実施
例の製造プロセスを説明する。図４はＴＡＢテープ５の
下平面図並びに一部のレジスト４を除去した状態の図で
ある。２辺の端部付近には搬送位置決め用のスプロケッ
トホール１８が、中央部にはチップ搭載用のデバイスホ
ール１９が開けられている。レジスト４はパッド３のみ
を露出した形で最終製品となる部分に形成されている。
中央から左上はレジスト４を除去した状態を示してあ
る。各パッド３から金属箔配線２０が出され、デバイス
ホール１９で露出し、インナーリード２を形成してい
る。
はんだバンプ９の平坦性が確保するための半導体チップ
６の厚さよりも薄肉厚の金属製の補強板１０との間は、
図３に示すように、外部とつながった空気逃げ用間隙１
６を形成した状態にしてヒートシンク／補強板固定用樹
脂１７によって互いに固定されている。図３に示す４隅
の破線の丸は、ヒートシンク／補強板固定用樹脂１７の
位置を示す。次に図４〜図１６を用いて本発明に係るＢ
ＧＡと呼ばれるパッケージ（半導体装置）の第１の実施
例の製造プロセスを説明する。図４はＴＡＢテープ５の
下平面図並びに一部のレジスト４を除去した状態の図で
ある。２辺の端部付近には搬送位置決め用のスプロケッ
トホール１８が、中央部にはチップ搭載用のデバイスホ
ール１９が開けられている。レジスト４はパッド３のみ
を露出した形で最終製品となる部分に形成されている。
中央から左上はレジスト４を除去した状態を示してあ
る。各パッド３から金属箔配線２０が出され、デバイス
ホール１９で露出し、インナーリード２を形成してい
る。
【００２１】図５はＴＡＢテープ５に金属の補強板１０
を接着した状態の上平面図である。補強板１０は中央部
をくり抜いてあり、デバイスホール１９およびその周囲
のＴＡＢテープ５には接触しない。図６は図５のＢ−Ｂ
断面図である。補強板１０はＴＡＢテープ５のパッド３
と反対側の面に接着剤１１を用いて圧着される。なお、
テープ／補強板間接着剤１１が熱硬化性の場合は、この
工程の後、所定時間高温でキュアされる。図７は半導体
チップ６とインナーリード２をＩＬＢ接続した状態の下
平面図である。図８は図７のＣ−Ｃ断面図であり、半導
体チップ６の回路面を上にし、その上にテープ５を裏返
しにした状態で、デバイスホール１９と位置合わせを
し、半導体チップ６に形成されたパッド７とインナーリ
ード２の先端とが熱圧着で接続される。図９は封止用樹
脂８による封止を終えた状態の下平面図である。図１０
は図９のＤ−Ｄ断面図である。封止用樹脂８は通常デイ
スペンサー（図示せず）と呼ばれる塗布装置で必要部分
を塗布し、表面張力により濡れ広がる。図１０では半導
体チップ６の回路面、インナーリード２は封止用樹脂８
により完全に覆われ、ＴＡＢテープ５の一部と半導体チ
ップ６の側面も封止用樹脂８が濡れ広がっている。しか
し、塗布された封止用樹脂８は、半導体チップ６の回路
と反対面まで回り込まないように空気層１５を残した形
で、半導体チップ６の回路面並びに側面の一部、インナ
ーリード２、ＴＡＢテープ５の一部を覆うことになる。
これにより、半導体チップ６及び接続部の信頼性確保に
必要な個所は保護される。なお、封止用樹脂８はエポキ
シを主剤とする熱硬化性樹脂が一般的であり、この工程
の後、所定時間高温でキュアされる。
を接着した状態の上平面図である。補強板１０は中央部
をくり抜いてあり、デバイスホール１９およびその周囲
のＴＡＢテープ５には接触しない。図６は図５のＢ−Ｂ
断面図である。補強板１０はＴＡＢテープ５のパッド３
と反対側の面に接着剤１１を用いて圧着される。なお、
テープ／補強板間接着剤１１が熱硬化性の場合は、この
工程の後、所定時間高温でキュアされる。図７は半導体
チップ６とインナーリード２をＩＬＢ接続した状態の下
平面図である。図８は図７のＣ−Ｃ断面図であり、半導
体チップ６の回路面を上にし、その上にテープ５を裏返
しにした状態で、デバイスホール１９と位置合わせを
し、半導体チップ６に形成されたパッド７とインナーリ
ード２の先端とが熱圧着で接続される。図９は封止用樹
脂８による封止を終えた状態の下平面図である。図１０
は図９のＤ−Ｄ断面図である。封止用樹脂８は通常デイ
スペンサー（図示せず）と呼ばれる塗布装置で必要部分
を塗布し、表面張力により濡れ広がる。図１０では半導
体チップ６の回路面、インナーリード２は封止用樹脂８
により完全に覆われ、ＴＡＢテープ５の一部と半導体チ
ップ６の側面も封止用樹脂８が濡れ広がっている。しか
し、塗布された封止用樹脂８は、半導体チップ６の回路
と反対面まで回り込まないように空気層１５を残した形
で、半導体チップ６の回路面並びに側面の一部、インナ
ーリード２、ＴＡＢテープ５の一部を覆うことになる。
これにより、半導体チップ６及び接続部の信頼性確保に
必要な個所は保護される。なお、封止用樹脂８はエポキ
シを主剤とする熱硬化性樹脂が一般的であり、この工程
の後、所定時間高温でキュアされる。
【００２２】図１１は半導体チップ６の回路と反対面に
高熱伝導性接着剤１３を塗布すると共に、補強板１０の
上に選択的に固定用樹脂１７を塗布した状態を示す図で
ある。図１２は図１１のＥ−Ｅ断面である。この状態で
半導体チップ６の回路と反対面の高さは補強板１０の上
面よりも高くなっており、高熱伝導性接着剤１３は薄
く、固定用樹脂１７はそれよりも厚く塗布される。図１
３は図１２までの工程を終えたＴＡＢテープ５にヒート
シンク１２を搭載した状態を示す上平面図である。図１
４は図１３のＦ−Ｆ断面図である。ヒートシンク１２は
高熱伝導性接着剤１３を介して半導体チップ６に圧着さ
れる。この時にヒートシンク／補強板固定用樹脂１７の
上部がヒートシンク１２に接触する。半導体チップ６の
上面は補強板１０の上面よりも高くなっているので、ヒ
ートシンク１２の半導体チップ６への圧着時に高熱伝導
性接着剤１３は薄く伸ばされ、半導体チップ６からの良
好な放熱経路を形成できる。さらに、ヒートシンク１２
と補強板１０との間に空気逃げ用隙間１６が形成されて
おり、上記空気層１５も含めてパッケージ内の空気が自
由に外部へ移動できるため、はんだバンプ９をパッド３
上にリフローするときや上記はんだバンプ９を介して基
板に実装するときに、剥離やパッケージ変形の問題を生
じない。なお、高熱伝導性接着剤１３並びにヒートシン
ク／補強板固定用樹脂１７が熱硬化性の場合は、この工
程の後に所定時間高温でキュアされる。
高熱伝導性接着剤１３を塗布すると共に、補強板１０の
上に選択的に固定用樹脂１７を塗布した状態を示す図で
ある。図１２は図１１のＥ−Ｅ断面である。この状態で
半導体チップ６の回路と反対面の高さは補強板１０の上
面よりも高くなっており、高熱伝導性接着剤１３は薄
く、固定用樹脂１７はそれよりも厚く塗布される。図１
３は図１２までの工程を終えたＴＡＢテープ５にヒート
シンク１２を搭載した状態を示す上平面図である。図１
４は図１３のＦ−Ｆ断面図である。ヒートシンク１２は
高熱伝導性接着剤１３を介して半導体チップ６に圧着さ
れる。この時にヒートシンク／補強板固定用樹脂１７の
上部がヒートシンク１２に接触する。半導体チップ６の
上面は補強板１０の上面よりも高くなっているので、ヒ
ートシンク１２の半導体チップ６への圧着時に高熱伝導
性接着剤１３は薄く伸ばされ、半導体チップ６からの良
好な放熱経路を形成できる。さらに、ヒートシンク１２
と補強板１０との間に空気逃げ用隙間１６が形成されて
おり、上記空気層１５も含めてパッケージ内の空気が自
由に外部へ移動できるため、はんだバンプ９をパッド３
上にリフローするときや上記はんだバンプ９を介して基
板に実装するときに、剥離やパッケージ変形の問題を生
じない。なお、高熱伝導性接着剤１３並びにヒートシン
ク／補強板固定用樹脂１７が熱硬化性の場合は、この工
程の後に所定時間高温でキュアされる。
【００２３】図１５は図１４までの工程を終えたＴＡＢ
テープ５のパッド３上にはんだバンプ９を搭載した状態
を示す下平面図である。図１６は図１５のＧ−Ｇ断面図
である。はんだバンプ９は自動搭載機（図示せず）で搭
載され、リフロー、洗浄工程などを経てパッド３と強固
に接続される。その後、ＴＡＢテープ５の周辺はカット
され、図１に示すような最終形態となる。なお、本実施
例ではヒートシンク／補強板固定用樹脂１７を４個所に
塗布するようにしたが、必要に応じて塗布個所や塗布面
積を変えることができることは言うまでもない。しか
し、放熱用のヒートシンク１２と薄肉厚の金属製の補強
板１０との間は、外部とつながった空気逃げ用隙間１６
を形成した状態であるため、上記空気層１５も含めてパ
ッケージ内の空気が自由に外部へ移動可能となり、その
結果、パッケージにはんだバンプ９をリフローする際、
およびパッケージをはんだバンプ９を介して基板に実装
する際、急激な温度上昇が生じても、接着部の剥離やパ
ッケージの破壊を生じることなく、ＢＧＡと呼ばれるパ
ッケージ（半導体装置）としての信頼性を確保すること
が可能となる。
テープ５のパッド３上にはんだバンプ９を搭載した状態
を示す下平面図である。図１６は図１５のＧ−Ｇ断面図
である。はんだバンプ９は自動搭載機（図示せず）で搭
載され、リフロー、洗浄工程などを経てパッド３と強固
に接続される。その後、ＴＡＢテープ５の周辺はカット
され、図１に示すような最終形態となる。なお、本実施
例ではヒートシンク／補強板固定用樹脂１７を４個所に
塗布するようにしたが、必要に応じて塗布個所や塗布面
積を変えることができることは言うまでもない。しか
し、放熱用のヒートシンク１２と薄肉厚の金属製の補強
板１０との間は、外部とつながった空気逃げ用隙間１６
を形成した状態であるため、上記空気層１５も含めてパ
ッケージ内の空気が自由に外部へ移動可能となり、その
結果、パッケージにはんだバンプ９をリフローする際、
およびパッケージをはんだバンプ９を介して基板に実装
する際、急激な温度上昇が生じても、接着部の剥離やパ
ッケージの破壊を生じることなく、ＢＧＡと呼ばれるパ
ッケージ（半導体装置）としての信頼性を確保すること
が可能となる。
【００２４】
【実施例２】本発明に係るＢＧＡと呼ばれるパッケージ
（半導体装置）の第２の実施例について説明する。第２
の実施例の断面を図１７に示す。この第２の実施例にお
ける第１の実施例との相違は、ヒートシンク／補強板固
定用樹脂１７の充填の仕方である。即ち、ヒートシンク
１２の所定部には貫通穴２１が加工されており、ヒート
シンク／補強板固定用樹脂１７をここから充填すること
にある。この第２の実施例では、高熱伝導性接着剤１３
で半導体チップ６にヒートシンク１２を接着した後にヒ
ートシンク／補強板固定用樹脂１７が塗布される。本第
２の実施例は第１の実施例に比べヒートシンク／補強板
固定用樹脂１７の塗布位置が正確になるという特徴を有
している。
（半導体装置）の第２の実施例について説明する。第２
の実施例の断面を図１７に示す。この第２の実施例にお
ける第１の実施例との相違は、ヒートシンク／補強板固
定用樹脂１７の充填の仕方である。即ち、ヒートシンク
１２の所定部には貫通穴２１が加工されており、ヒート
シンク／補強板固定用樹脂１７をここから充填すること
にある。この第２の実施例では、高熱伝導性接着剤１３
で半導体チップ６にヒートシンク１２を接着した後にヒ
ートシンク／補強板固定用樹脂１７が塗布される。本第
２の実施例は第１の実施例に比べヒートシンク／補強板
固定用樹脂１７の塗布位置が正確になるという特徴を有
している。
【００２５】
【実施例３】本発明に係るＢＧＡと呼ばれるパッケージ
（半導体装置）の第３の実施例について説明する。第３
の実施例の断面を図１８に示す。この第３の実施例にお
ける第１の実施例との相違は、ヒートシンク１７の外周
部を補強板１０の外周部より短くして形成し、ヒートシ
ンク／補強板固定用樹脂１７をＴＡＢテープ５に回り込
まない形でヒートシンク１２及び補強板１０の外周部に
塗布することにある。即ち、ヒートシンク１７の外周部
を補強板１０の外周部より短くして形成してあるので、
ヒートシンク／補強板固定用樹脂１７はＴＡＢテープ５
に回り込まない形でヒートシンク１２及び補強板１０の
外周部に塗布される。この第３の実施例では、高熱伝導
性接着剤１３で半導体チップ６にヒートシンク１２を接
着した後にヒートシンク／補強板固定用樹脂が塗布され
る。第１の実施例に比べ塗布が容易で、第２の実施例の
ような貫通穴の加工が不要という特徴を有している。
（半導体装置）の第３の実施例について説明する。第３
の実施例の断面を図１８に示す。この第３の実施例にお
ける第１の実施例との相違は、ヒートシンク１７の外周
部を補強板１０の外周部より短くして形成し、ヒートシ
ンク／補強板固定用樹脂１７をＴＡＢテープ５に回り込
まない形でヒートシンク１２及び補強板１０の外周部に
塗布することにある。即ち、ヒートシンク１７の外周部
を補強板１０の外周部より短くして形成してあるので、
ヒートシンク／補強板固定用樹脂１７はＴＡＢテープ５
に回り込まない形でヒートシンク１２及び補強板１０の
外周部に塗布される。この第３の実施例では、高熱伝導
性接着剤１３で半導体チップ６にヒートシンク１２を接
着した後にヒートシンク／補強板固定用樹脂が塗布され
る。第１の実施例に比べ塗布が容易で、第２の実施例の
ような貫通穴の加工が不要という特徴を有している。
【００２６】
【実施例４】本発明に係るＢＧＡと呼ばれるパッケージ
（半導体装置）の第４の実施例について説明する。第４
の実施例の断面を図１９に示す。この第４の実施例にお
ける第１の実施例との相違は、ヒートシンク１２を高熱
伝導性接着剤１３を介して半導体チップ６上のみに搭載
し、ヒートシンク／補強板固定用樹脂１７を用いない点
である。従って、この第４の実施例ではプロセスを簡略
化でき低コスト化を図れる。特に、パッケージが小型・
軽量で半導体チップ６のみで重さを支えても問題の無い
低発熱、小型パッケージの場合に用いることができる。
（半導体装置）の第４の実施例について説明する。第４
の実施例の断面を図１９に示す。この第４の実施例にお
ける第１の実施例との相違は、ヒートシンク１２を高熱
伝導性接着剤１３を介して半導体チップ６上のみに搭載
し、ヒートシンク／補強板固定用樹脂１７を用いない点
である。従って、この第４の実施例ではプロセスを簡略
化でき低コスト化を図れる。特に、パッケージが小型・
軽量で半導体チップ６のみで重さを支えても問題の無い
低発熱、小型パッケージの場合に用いることができる。
【００２７】
【実施例５】本発明に係るＢＧＡと呼ばれるパッケージ
（半導体装置）の第５の実施例について説明する。第５
の実施例の断面を図２０に示す。この第５の実施例にお
ける第１の実施例との相違は、封止用樹脂８を補強板１
０とヒートシンク１２の間にも一括して空隙が生じない
ようにつらねて充填することにある。なお、封止用樹脂
８を補強板１０とヒートシンク１２との間の隙間１６に
入り込むように充填させて補強板１０とヒートシンク１
２とが互いに固定されれば良い。即ち、封止用樹脂８
は、補強板１０とヒートシンク１２との間の隙間１６に
より多く入り込ませることによって、補強板１０とヒー
トシンク１２とを強固に固定することができる。この第
５の実施例では、高熱伝導ペースト１３によりヒートシ
ンク１２を半導体チップ６に先付けしておき、補強板１
０を貼り付けたＴＡＢテープ５とＩＬＢ接続を行なう。
その後に封止用樹脂８をポッティングして半導体チップ
６やインナーリード２の保護を行なうと共に補強板１０
とヒートシンク１２の間に回り込ませる。本第５の実施
例では、パッケージ内の空気層１５を押し出す形で封止
用樹脂８が流動するので、パッケージ内に空気が残ら
ず、しかも補強板１０とヒートシンク１２は封止用樹脂
８により広い面積で接着されているので強度が強く、リ
フローするときや基板に実装するとき剥離やパッケージ
の変形を生じないという利点が有る。
（半導体装置）の第５の実施例について説明する。第５
の実施例の断面を図２０に示す。この第５の実施例にお
ける第１の実施例との相違は、封止用樹脂８を補強板１
０とヒートシンク１２の間にも一括して空隙が生じない
ようにつらねて充填することにある。なお、封止用樹脂
８を補強板１０とヒートシンク１２との間の隙間１６に
入り込むように充填させて補強板１０とヒートシンク１
２とが互いに固定されれば良い。即ち、封止用樹脂８
は、補強板１０とヒートシンク１２との間の隙間１６に
より多く入り込ませることによって、補強板１０とヒー
トシンク１２とを強固に固定することができる。この第
５の実施例では、高熱伝導ペースト１３によりヒートシ
ンク１２を半導体チップ６に先付けしておき、補強板１
０を貼り付けたＴＡＢテープ５とＩＬＢ接続を行なう。
その後に封止用樹脂８をポッティングして半導体チップ
６やインナーリード２の保護を行なうと共に補強板１０
とヒートシンク１２の間に回り込ませる。本第５の実施
例では、パッケージ内の空気層１５を押し出す形で封止
用樹脂８が流動するので、パッケージ内に空気が残ら
ず、しかも補強板１０とヒートシンク１２は封止用樹脂
８により広い面積で接着されているので強度が強く、リ
フローするときや基板に実装するとき剥離やパッケージ
の変形を生じないという利点が有る。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば、ＢＧＡからなる半導体
装置において、パッケージ内の空気が自由に外部に移
動、或いはパッケージ内に空気が残らない構造にできる
ので、基板実装時の剥離、およびパッケージの破壊を防
止することができ、信頼性を確保することができる効果
を奏する。また、本発明によれば、ＢＧＡからなる半導
体装置において、はんだバンプの平坦性が確保するため
の金属製の補強板を薄くして補強板とヒートシンクとの
間に間隙ができるように構成するので、ヒートシンクを
半導体チップに固定するための高熱伝導性接着剤層を薄
くすることを可能にして放熱性の向上を図ると共に金属
製の補強板の軽量化に基づいてパッケージの軽量化を図
ることができる効果を奏する。更に、高熱伝導性接着剤
層による放熱性の向上を図ることによって、ヒートシン
ク自体も小形化して、パッケージの小形化および軽量化
を実現することができる。
装置において、パッケージ内の空気が自由に外部に移
動、或いはパッケージ内に空気が残らない構造にできる
ので、基板実装時の剥離、およびパッケージの破壊を防
止することができ、信頼性を確保することができる効果
を奏する。また、本発明によれば、ＢＧＡからなる半導
体装置において、はんだバンプの平坦性が確保するため
の金属製の補強板を薄くして補強板とヒートシンクとの
間に間隙ができるように構成するので、ヒートシンクを
半導体チップに固定するための高熱伝導性接着剤層を薄
くすることを可能にして放熱性の向上を図ると共に金属
製の補強板の軽量化に基づいてパッケージの軽量化を図
ることができる効果を奏する。更に、高熱伝導性接着剤
層による放熱性の向上を図ることによって、ヒートシン
ク自体も小形化して、パッケージの小形化および軽量化
を実現することができる。
【図１】本発明に係るＢＧＡからなる半導体装置（パッ
ケージ）の第１の実施例を示す断面図である。
ケージ）の第１の実施例を示す断面図である。
【図２】本発明に係るＢＧＡからなる半導体装置（パッ
ケージ）の第１の実施例を示す下平面図である。
ケージ）の第１の実施例を示す下平面図である。
【図３】本発明に係るＢＧＡからなる半導体装置（パッ
ケージ）の第１の実施例を示す上平面図である。
ケージ）の第１の実施例を示す上平面図である。
【図４】本発明に係るＢＧＡからなる半導体装置（パッ
ケージ）の第１の実施例を示すＴＡＢテープの下平面図
である。
ケージ）の第１の実施例を示すＴＡＢテープの下平面図
である。
【図５】本発明に係るＢＧＡからなる半導体装置（パッ
ケージ）の第１の実施例を示すＴＡＢテープに金属補強
板を接着した状態の上平面図である。
ケージ）の第１の実施例を示すＴＡＢテープに金属補強
板を接着した状態の上平面図である。
【図６】図５の断面図である。
【図７】本発明に係るＢＧＡからなる半導体装置（パッ
ケージ）の第１の実施例を示すチップとインナーリード
を接続した状態の下平面図である。
ケージ）の第１の実施例を示すチップとインナーリード
を接続した状態の下平面図である。
【図８】図７の断面図である。
【図９】本発明に係るＢＧＡからなる半導体装置（パッ
ケージ）の第１の実施例を示す樹脂封止した状態の下平
面図である。
ケージ）の第１の実施例を示す樹脂封止した状態の下平
面図である。
【図１０】図９の断面図である。
【図１１】本発明に係るＢＧＡからなる半導体装置（パ
ッケージ）の第１の実施例を示す高熱伝導性接着剤と樹
脂を塗布した状態の上平面図である。
ッケージ）の第１の実施例を示す高熱伝導性接着剤と樹
脂を塗布した状態の上平面図である。
【図１２】図１１の断面図である。
【図１３】本発明に係るＢＧＡからなる半導体装置（パ
ッケージ）の第１の実施例を示すヒートシンクを搭載し
た状態の上平面図である。
ッケージ）の第１の実施例を示すヒートシンクを搭載し
た状態の上平面図である。
【図１４】図１３の断面図である。
【図１５】本発明に係るＢＧＡからなる半導体装置（パ
ッケージ）の第１の実施例を示すはんだバンプを搭載し
た状態の下平面図である。
ッケージ）の第１の実施例を示すはんだバンプを搭載し
た状態の下平面図である。
【図１６】図１５の断面図である。
【図１７】本発明に係るＢＧＡからなる半導体装置（パ
ッケージ）の第２の実施例を示す断面図である。
ッケージ）の第２の実施例を示す断面図である。
【図１８】本発明に係るＢＧＡからなる半導体装置（パ
ッケージ）の第３の実施例を示す断面図である。
ッケージ）の第３の実施例を示す断面図である。
【図１９】本発明に係るＢＧＡからなる半導体装置（パ
ッケージ）の第４の実施例を示す断面図である。
ッケージ）の第４の実施例を示す断面図である。
【図２０】本発明に係るＢＧＡからなる半導体装置（パ
ッケージ）の第５の実施例を示す断面図である。
ッケージ）の第５の実施例を示す断面図である。
１…キャリアテープ、２…インナーリード、３…テープ
パッド、４…レジスト、５…ＴＡＢテープ、６…半導体
チップ、７…チップパッド、８…樹脂、９…はんだバン
プ、１０…補強板、１１…テープ／補強板間接着剤、１
２…ヒートシンク、１３…高熱伝導性接着剤、１４…ヒ
ートシンク／補強板間接着剤、１５…空気層、１６…空
気逃げ用隙間、１７…ヒートシンク／補強板固定用樹
脂、１８…スプロケットホール、１９…デバイスホー
ル、２０…金属箔配線、２１…貫通穴
パッド、４…レジスト、５…ＴＡＢテープ、６…半導体
チップ、７…チップパッド、８…樹脂、９…はんだバン
プ、１０…補強板、１１…テープ／補強板間接着剤、１
２…ヒートシンク、１３…高熱伝導性接着剤、１４…ヒ
ートシンク／補強板間接着剤、１５…空気層、１６…空
気逃げ用隙間、１７…ヒートシンク／補強板固定用樹
脂、１８…スプロケットホール、１９…デバイスホー
ル、２０…金属箔配線、２１…貫通穴
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 春田 亮 東京都小平市上水本町五丁目20番１号株式 会社日立製作所半導体事業部内 (72)発明者 金光 伸弥 東京都小平市上水本町五丁目20番１号株式 会社日立製作所半導体事業部内 (72)発明者 田中 直敬 茨城県土浦市神立町502番地株式会社日立 製作所機械研究所内
Claims (11)
- 【請求項１】半導体チップと、該半導体チップの電極に
ボンディング接続されたインナリードおよび該インナー
リードと接続され、外部と接続するために設けられたパ
ッドをテープに対して配線して形成したＴＡＢテープ
と、前記半導体チップにおける回路面に対する裏面の高
さよりＴＡＢテープ側と反対側の面の高さを低くして該
ＴＡＢテープにおけるパッドが形成された面に対する裏
面に接着剤により装着された金属製の補強板と、該補強
板との間において間隙を形成して前記半導体チップの裏
面に熱伝導性接着剤で接着されたヒ−トシンクと、少な
くとも前記ボンディング接続部も含めたインナーリード
部を封止した封止用樹脂とを有することを特徴とするＢ
ＧＡ形半導体装置。 - 【請求項２】前記封止用樹脂のヒートシンク側に存在す
る空気を外部に逃がすことが可能なように前記間隙が空
隙であることを特徴とする請求項１記載のＢＧＡ形半導
体装置。 - 【請求項３】前記封止用樹脂のヒートシンク側に存在す
る空気を前記間隙を通して外部に逃がすことが可能なよ
うに前記補強板とヒ−トシンクとを互いに固定する固定
用樹脂を部分的に設置したことを特徴とする請求項１記
載のＢＧＡ形半導体装置。 - 【請求項４】前記固定用樹脂を部分的に設置した個所が
前記補強板とヒートシンクとが互いに対向する面である
ことを特徴とする請求項３記載のＢＧＡ形半導体装置。 - 【請求項５】前記ヒートシンクの外周端を前記補強板の
外周端より内側に位置するように形成し、前記封止用樹
脂のヒートシンク側に存在する空気を前記間隙を通して
外部に逃がすことが可能なように前記補強板とヒ−トシ
ンクとを互いに固定する固定用樹脂を前記ヒートシンク
の外周端の位置に部分的に設置したことを特徴とする請
求項１記載のＢＧＡ形半導体装置。 - 【請求項６】前記ヒートシンクの外周端を前記補強板の
外周端より内側に位置するように形成し、前記封止用樹
脂のヒートシンク側に存在する空気を前記間隙を通して
外部に逃がすことが可能なように前記補強板とヒ−トシ
ンクとを互いに固定する固定用樹脂を前記ヒートシンク
の外周端の位置に部分的に設置したことを特徴とする請
求項１記載のＢＧＡ形半導体装置。 - 【請求項７】前記ヒートシンクの所定個所に貫通穴を形
成し、前記封止用樹脂のヒートシンク側に存在する空気
を前記間隙を通して外部に逃がすことが可能なように前
記補強板とヒ−トシンクとを互いに固定する固定用樹脂
を前記貫通穴の位置に設置したことを特徴とする請求項
１記載のＢＧＡ形半導体装置。 - 【請求項８】前記封止用樹脂を、前記インナーリード部
と前記間隙との間において空隙がない状態でつらねて前
記間隙に入り込ませて前記補強板とヒ−トシンクとを互
いに固定するように構成したことを特徴とする請求項１
記載のＢＧＡ形半導体装置。 - 【請求項９】半導体チップと、該半導体チップの電極に
ボンディング接続されたインナリードおよび該インナー
リードと接続され、外部と接続するために設けられたパ
ッドをテープに対して配線して形成したＴＡＢテープ
と、前記半導体チップにおける回路面に対する裏面の高
さよりＴＡＢテープ側と反対側の面の高さを低くして該
ＴＡＢテープにおけるパッドが形成された面に対する裏
面に接着剤により装着された金属製の補強板と、該補強
板との間において間隙を形成して前記半導体チップの裏
面に熱伝導性接着剤で接着されたヒ−トシンクと、少な
くとも前記ボンディング接続部も含めたインナーリード
部および前記半導体チップの側面を封止すると共に該封
止部に空隙がない状態でつらねて前記間隙に入り込ませ
て前記補強板とヒ−トシンクとを互いに固定する封止用
樹脂とを有することを特徴とするＢＧＡ形半導体装置。 - 【請求項１０】前記ＴＡＢテープのパッドに接合用のバ
ンプを形成したことを特徴とする請求項１乃至９の何れ
かに記載のＢＧＡ形半導体装置。 - 【請求項１１】請求項１乃至９の何れかに記載のＢＧＡ
形の半導体装置を、前記ＴＡＢテープのパッドに形成さ
れる接合用のバンプにより実装基板に接合実装したこと
を特徴とするＢＧＡ形半導体装置の実装構造体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9344776A JPH11176873A (ja) | 1997-12-15 | 1997-12-15 | Ｂｇａ形半導体装置およびその実装構造体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9344776A JPH11176873A (ja) | 1997-12-15 | 1997-12-15 | Ｂｇａ形半導体装置およびその実装構造体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11176873A true JPH11176873A (ja) | 1999-07-02 |
Family
ID=18371898
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9344776A Pending JPH11176873A (ja) | 1997-12-15 | 1997-12-15 | Ｂｇａ形半導体装置およびその実装構造体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11176873A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100464563B1 (ko) * | 2000-07-12 | 2004-12-31 | 앰코 테크놀로지 코리아 주식회사 | 반도체 패키지 및 그 제조방법 |
| US7169643B1 (en) | 1998-12-28 | 2007-01-30 | Seiko Epson Corporation | Semiconductor device, method of fabricating the same, circuit board, and electronic apparatus |
| JP2009045551A (ja) * | 2007-08-20 | 2009-03-05 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 静電霧化装置 |
| CN103972229A (zh) * | 2013-01-31 | 2014-08-06 | 飞思卡尔半导体公司 | 形成带有散热器的半导体器件组合件的方法 |
-
1997
- 1997-12-15 JP JP9344776A patent/JPH11176873A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7169643B1 (en) | 1998-12-28 | 2007-01-30 | Seiko Epson Corporation | Semiconductor device, method of fabricating the same, circuit board, and electronic apparatus |
| KR100464563B1 (ko) * | 2000-07-12 | 2004-12-31 | 앰코 테크놀로지 코리아 주식회사 | 반도체 패키지 및 그 제조방법 |
| JP2009045551A (ja) * | 2007-08-20 | 2009-03-05 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 静電霧化装置 |
| CN103972229A (zh) * | 2013-01-31 | 2014-08-06 | 飞思卡尔半导体公司 | 形成带有散热器的半导体器件组合件的方法 |
| JP2014150253A (ja) * | 2013-01-31 | 2014-08-21 | Freescale Semiconductor Inc | ヒートスプレッダを有する半導体デバイスアセンブリを形成するための方法 |
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