JPH11220050A - Semiconductor package - Google Patents

Semiconductor package

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JPH11220050A
JPH11220050A JP1858098A JP1858098A JPH11220050A JP H11220050 A JPH11220050 A JP H11220050A JP 1858098 A JP1858098 A JP 1858098A JP 1858098 A JP1858098 A JP 1858098A JP H11220050 A JPH11220050 A JP H11220050A
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JP
Japan
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wiring
semiconductor package
wiring board
electrode
ball
Prior art date
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Application number
JP1858098A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeo Anpo
武雄 安保
Hayashi Matsunaga
速 松永
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication of JPH11220050A publication Critical patent/JPH11220050A/en
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    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/42Wire 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
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
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    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151Die mounting substrate
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    • H01L2924/1531Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface
    • H01L2924/15311Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface being a ball array, e.g. BGA
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    • H01L2924/153Connection portion
    • H01L2924/1532Connection portion the connection portion being formed on the die mounting surface of the substrate

Landscapes

  • Wire Bonding (AREA)
  • Die Bonding (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor package superior in heat radiation which is used for consumer devices such as an electronic device, an electrical apparatus, a communication device, and a measurement/control device. SOLUTION: A through-hole conductor 6 embedded with a connection conductor is formed at a via hole which electrically connects a surface of a wiring board 1, where a semiconductor device 4 is mounted to a surface on which, facing the surface, metal balls 3 are arrayed. With a configuration in which the metal ball 3 is formed directly below the connection conductor, a semiconductor package is sufficiently heat-radiated, while the junction strength of the metal ball 3 is enhanced for a semiconductor package of superior reliability.

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、電子機器、電気機
器、通信機器および計測制御機器などの電気機器に用い
られる半導体パッケージに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor package used for electric equipment such as electronic equipment, electric equipment, communication equipment and measurement control equipment.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の半導体パッケージは、ポリイミド
やポリエステル等の樹脂材料からなる配線基板で構成さ
れており、この配線基板の第一の面に半導体デバイスを
機械的に搭載し、この半導体デバイスの各々の電極パッ
ドを上記配線基板の第一の面に形成した複数の配線電極
にそれぞれ金属線をもって電気的に接続している。一
方、上記配線基板の第二の面にその第二の面に対し所定
の寸法をもって平面的になるように複数のハンダボール
が配列されており、上記配線基板の第一の面に設けた半
導体デバイスが上記配線基板の第一の面と第二の面とを
導通接続する複数のビアホールを介して上記複数のハン
ダボールのそれぞれと電気的に接続されている。そし
て、上記複数のハンダボールのそれぞれは上記ビアホー
ルのそれぞれと離れた箇所に形成され、上記配線基板の
第二の面に形成した配線導体をもって電気的に接続され
ている。
2. Description of the Related Art A conventional semiconductor package is composed of a wiring board made of a resin material such as polyimide or polyester. A semiconductor device is mechanically mounted on a first surface of the wiring board. Each of the electrode pads is electrically connected to a plurality of wiring electrodes formed on the first surface of the wiring board with metal wires. On the other hand, a plurality of solder balls are arranged on the second surface of the wiring substrate so as to be planar with a predetermined dimension with respect to the second surface, and a semiconductor provided on the first surface of the wiring substrate A device is electrically connected to each of the plurality of solder balls via a plurality of via holes for electrically connecting the first surface and the second surface of the wiring substrate. Each of the plurality of solder balls is formed at a position apart from each of the via holes, and is electrically connected to a wiring conductor formed on the second surface of the wiring board.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
半導体パッケージの構成は、配線基板として樹脂基板を
用い、半導体デバイスをハンダボールに対しビアホール
と配線導体を介して電気的に接続する構成であるため、
半導体パッケージ自体としての熱伝導が悪く、高電力の
半導体デバイスを用いることができず、用途が著しく限
られてしまうという課題を有していた。
However, the conventional structure of a semiconductor package uses a resin substrate as a wiring substrate and electrically connects a semiconductor device to a solder ball via a via hole and a wiring conductor. ,
There has been a problem that heat conduction as the semiconductor package itself is poor, a high-power semiconductor device cannot be used, and applications are extremely limited.

【0004】本発明は、放熱性の優れた半導体パッケー
ジを提供することを目的とするものである。
An object of the present invention is to provide a semiconductor package having excellent heat dissipation.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明の半導体パッケージは、底部に金属箔帯を
有する凹部を設けた配線基板と、この配線基板の凹部内
にダイボンディングされた半導体チップと、上記配線基
板の一方の表面に設けられ、上記半導体チップの複数の
電極パッドとの間に金属線で接続されており、かつ上記
電極パッドの本数より少ない個数の配線電極と、上記配
線基板の他方の表面に設けられ、上記一方の表面に設け
た配線電極との間にスルーホール導体を介して接続され
た上記配線電極と同数のボール電極と、これらのボール
電極のそれぞれに接合された金属ボールとを含むもので
あり、この構成により、半導体パッケージとしての十分
な放熱性を図ることができる。
In order to solve the above-mentioned problems, a semiconductor package according to the present invention is provided with a wiring board provided with a concave portion having a metal foil band at a bottom portion, and a die-bonding in the concave portion of the wiring substrate. A semiconductor chip, provided on one surface of the wiring substrate, connected by a metal wire between the plurality of electrode pads of the semiconductor chip, and a number of wiring electrodes less than the number of the electrode pads, Provided on the other surface of the wiring board, the same number of ball electrodes as the wiring electrodes connected via a through-hole conductor between the wiring electrodes provided on the one surface, and each of these ball electrodes And a bonded metal ball. With this configuration, sufficient heat dissipation as a semiconductor package can be achieved.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、底部に金属箔帯を有する凹部を設けた配線基板と、
この配線基板の凹部内にダイボンディングされた半導体
チップと、上記配線基板の一方の表面に設けられ、上記
半導体チップの複数の電極パッドとの間に金属線で接続
されており、かつ上記電極パッドの本数より少ない個数
の配線電極と、上記配線基板の他方の表面に設けられ、
上記一方の表面に設けた配線電極との間にスルーホール
導体を介して接続された上記配線電極と同数のボール電
極と、これらのボール電極のそれぞれに接合された金属
ボールとを含む半導体パッケージであり、パッケージと
しての十分な放熱性が図れるという作用を有する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The invention according to claim 1 of the present invention is directed to a wiring board provided with a concave portion having a metal foil band at the bottom,
A semiconductor chip die-bonded in a recess of the wiring board and a plurality of electrode pads of the semiconductor chip provided on one surface of the wiring board and connected by a metal wire; A smaller number of wiring electrodes than the number of
A semiconductor package including the same number of ball electrodes as the wiring electrodes connected to the wiring electrodes provided on the one surface via through-hole conductors, and metal balls bonded to each of these ball electrodes. This has the effect that sufficient heat dissipation as a package can be achieved.

【0007】請求項2に記載の発明は、上部開口を金属
箔帯で塞いだ孔部を設けた配線基板と、この配線基板の
孔部内にダイボンドされた半導体チップと、上記配線基
板の一方の表面に設けられ、上記半導体チップの電極パ
ッドとの間に金属線で接続した配線電極と、上記配線電
極の外周囲に設定するように上記配線基板の一方の表面
に設けられ、上記配線電極との間にスルーホール導体を
介して接続されたボール電極と、このボール電極に接合
された金属ボールとを含む半導体パッケージであり、半
導体チップを含む配線基板を回路基板に対して容易に接
合する事が出来るという作用を有する。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a wiring board having a hole in which an upper opening is closed with a metal foil strip, a semiconductor chip die-bonded in the hole of the wiring board, and one of the wiring boards. A wiring electrode provided on the surface and connected to the electrode pad of the semiconductor chip by a metal wire, and provided on one surface of the wiring substrate so as to be set around the wiring electrode; A semiconductor package including a ball electrode connected between the ball electrodes via a through-hole conductor, and a metal ball bonded to the ball electrode. A wiring board including a semiconductor chip is easily bonded to a circuit board. Has the effect that

【0008】請求項3に記載の発明は、請求項1記載の
発明において、上記配線基板の他方の表面に設けられ、
上記金属箔帯と電気的に接続された配線電極を有し、こ
の配線電極を上記配線基板の一方の表面に設けられた金
属ボールが接合されるボール電極の一つにスルーホール
導体を介して接続した半導体パッケージであり、半導体
チップから発生する熱を速やかに金属ボールへ伝えると
いう作用を有する。
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, provided on the other surface of the wiring board,
A wiring electrode electrically connected to the metal foil strip, and connecting the wiring electrode to one of ball electrodes to which a metal ball provided on one surface of the wiring board is bonded via a through-hole conductor; It is a connected semiconductor package, and has an effect of quickly transmitting heat generated from a semiconductor chip to metal balls.

【0009】請求項4に記載の発明は、請求項1,2,
3のいずれかに記載の発明において、上記配線基板に設
けられた金属箔帯は上記金属ボールを介して親基板に表
面実装された時に上記親基板に設けられた放熱板に対し
て熱的に結合されるように構成した半導体パッケージで
あり、金属ボールとスルーホール導体が容易に金属結合
することにより接合強度が強くなるという作用を有す
る。
[0009] The invention according to claim 4 is the invention according to claims 1, 2, and
3. In the invention according to any one of the items 3, the metal foil strip provided on the wiring board is thermally bonded to a heat sink provided on the parent board when the metal foil strip is surface-mounted on the parent board via the metal ball. The semiconductor package is configured to be coupled, and has an effect that the metal ball and the through-hole conductor are easily metal-coupled to each other to increase the bonding strength.

【0010】請求項5に記載の発明は、請求項1または
2記載の発明において、金属ボールがハンダからなる半
導体パッケージであり、熱放散姓のよい半導体パッケー
ジを実現できる作用を有する。
According to a fifth aspect of the present invention, in the first or the second aspect of the present invention, the semiconductor package is a semiconductor package in which metal balls are made of solder, and has an effect of realizing a semiconductor package having good heat dissipation.

【0011】請求項6に記載の発明は、請求項1または
2記載の発明において、スルーホール導体は熱伝導性の
よい材料からなる半導体パッケージであり、熱放散性の
よい半導体パッケージを実現できる作用を有する。
According to a sixth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the through-hole conductor is a semiconductor package made of a material having good heat conductivity, and an operation capable of realizing a semiconductor package having good heat dissipation. Having.

【0012】請求項7に記載の発明は、請求項1または
2記載の発明において、スルーホール導体がハンダから
なる半導体パッケージであり、熱放散性のよい半導体パ
ッケージを実現できる作用を有する。
According to a seventh aspect of the present invention, in the first or second aspect, the through-hole conductor is a semiconductor package made of solder, and has an effect of realizing a semiconductor package having good heat dissipation.

【0013】請求項8に記載の発明は、請求項1または
2記載の発明において、金属ボールおよびスルーホール
導体が同材料のハンダからなる半導体パッケージであ
り、熱放散性のよい半導体パッケージを実現できる作用
を有する。
According to an eighth aspect of the present invention, in the first or the second aspect of the present invention, the metal ball and the through-hole conductor are made of a solder made of the same material, and a semiconductor package having good heat dissipation can be realized. Has an action.

【0014】請求項9に記載の発明は、請求項1または
2記載の発明において、配線基板がセラミックからなる
半導体パッケージであり、熱性をより改善する事が出来
るという作用を有する。
According to a ninth aspect of the present invention, in the first or the second aspect of the present invention, the wiring board is a semiconductor package made of ceramic, and has an effect of further improving thermal properties.

【0015】請求項10に記載の発明は、請求項1また
は2記載の発明において、金属ボールおよびスルーホー
ル導体が同材料のハンダからなり、各ハンダの融点温度
が異なる半導体パッケージであり、断線のない半導体パ
ッケージを実現するという作用を有する。
A tenth aspect of the present invention is the semiconductor package according to the first or second aspect, wherein the metal ball and the through-hole conductor are made of the same material solder, and the melting points of the solders are different from each other. It has the effect of realizing no semiconductor package.

【0016】(実施の形態1)図1は本発明の第1の実
施形態における半導体パッケージの断面図である。図1
において、1は配線基板であり、材質としてはセラミッ
ク(アルミナ焼結)等である。2は配線基板1に設けら
れた貫通穴の底部を金属箔帯としての銅箔10により塞
ぐことによって構成した凹部であり、この配線基板1の
凹部2内に半導体デバイス(ベアチップ)4がマウント
され、ダイボンディングされている。上記配線基板1は
多層配線基板より構成されており、上記配線基板1の一
方の面に配線電極12が形成されており、上記凹部2内
にダイボンディングされた半導体デバイス4の電極パッ
ド11のそれぞれから上記配線電極12のそれぞれにワ
イヤボンディング法による金属線7により電気的に接続
されている。上記配線基板1は半導体デバイス4がワイ
ヤボンディングされる面に形成した配線電極12を、こ
の面と対面する面に配列した金属ボール3に対し電気的
に接続するためのスルーホール導体6を有し、この金属
ボール3はスルーホール導体6の直下に設けたボール電
極13に対し設けられている。また、配線基板1のボー
ル電極13は所定の寸法をもって平面的に拡がるように
配列されており、上記配線基板1の一方の面にほぼ集中
的に配列した配線電極12を拡散したボール電極13に
対して接続するため、上記配線基板1内に多層構造の配
線導体14が設けられている。そして、上記配線基板1
の配線電極12とボール電極13を接続するスルーホー
ル導体6は基板に設けた穴壁に導電性材料を形成して構
成したビアホールと、半導体デバイス4から発生する熱
を回路基板(図示せず)へ速やかに熱伝導させるために
前記ビアホール内に形成された接続導体より構成してあ
り、ビアホール用の導電性材料としてはAg−Pd系ペ
ーストが使用され、接続導体としてはハンダが使用され
る。5は前記配線基板1の半導体デバイス4がマウント
される面に形成される高熱伝導絶縁接着剤である。半導
体デバイス4がマウントされる配線基板1に回路パター
ンとして形成される配線導体14および金属線7がボン
ディングされる配線電極12は各ビアホール間に結線す
る。ここで、上記配線導体14および配線電極12とし
てはAg−Pd系ペーストが使用されている。8は半導
体デバイス4と配線基板1をワイヤーボンディング装置
にて電気的に結合する金属線7を保護するための第1の
保護樹脂である。9は第1の保護樹脂8上に自動表面実
装機が使用できるように平面化のために形成され、半導
体デバイス4をさらに保護する第2の保護樹脂である。
3は上記ビアホール内に充填した接続導体の直下に形成
された金属ボールである。ここで、上記スルーホール導
体6としての接続導体および金属ボール3は各々共晶ハ
ンダが使用され、接続導体としてのハンダの融点は金属
ボール3としてのハンダの融点に比べて高く、具体的に
は接続導体用のハンダの融点は290度、金属ボール3
としてのハンダの融点は250度のものが使用される。
(First Embodiment) FIG. 1 is a sectional view of a semiconductor package according to a first embodiment of the present invention. FIG.
In the figure, reference numeral 1 denotes a wiring board, whose material is ceramic (alumina sintered) or the like. Reference numeral 2 denotes a recess formed by closing the bottom of the through hole provided in the wiring board 1 with a copper foil 10 serving as a metal foil strip. A semiconductor device (bare chip) 4 is mounted in the recess 2 of the wiring board 1. , Die bonding. The wiring board 1 is composed of a multilayer wiring board, and a wiring electrode 12 is formed on one surface of the wiring board 1. Each of the electrode pads 11 of the semiconductor device 4 die-bonded in the recess 2. Are electrically connected to the respective wiring electrodes 12 by metal wires 7 formed by a wire bonding method. The wiring board 1 has a through-hole conductor 6 for electrically connecting a wiring electrode 12 formed on a surface to which a semiconductor device 4 is wire-bonded to a metal ball 3 arranged on a surface facing the surface. The metal ball 3 is provided for a ball electrode 13 provided immediately below the through-hole conductor 6. The ball electrodes 13 of the wiring board 1 are arranged so as to spread in a plane with a predetermined size. In order to connect with each other, a wiring conductor 14 having a multilayer structure is provided in the wiring board 1. Then, the wiring board 1
The through-hole conductor 6 connecting the wiring electrode 12 and the ball electrode 13 has a via hole formed by forming a conductive material on a hole wall provided in the substrate, and a heat generated from the semiconductor device 4 by a circuit board (not shown). In order to quickly conduct heat to the via hole, the connection hole is formed of a connection conductor formed in the via hole. An Ag-Pd paste is used as a conductive material for the via hole, and solder is used as the connection conductor. Reference numeral 5 denotes a high heat conductive insulating adhesive formed on the surface of the wiring substrate 1 on which the semiconductor device 4 is mounted. The wiring conductor 14 formed as a circuit pattern on the wiring board 1 on which the semiconductor device 4 is mounted and the wiring electrode 12 to which the metal line 7 is bonded are connected between the via holes. Here, an Ag-Pd-based paste is used for the wiring conductor 14 and the wiring electrode 12. Reference numeral 8 denotes a first protective resin for protecting the metal wire 7 that electrically connects the semiconductor device 4 and the wiring board 1 with a wire bonding apparatus. Reference numeral 9 denotes a second protective resin formed on the first protective resin 8 for planarization so that an automatic surface mounter can be used, and further protecting the semiconductor device 4.
Reference numeral 3 denotes a metal ball formed immediately below the connection conductor filled in the via hole. Here, a eutectic solder is used for each of the connection conductor as the through-hole conductor 6 and the metal ball 3, and the melting point of the solder as the connection conductor is higher than the melting point of the solder as the metal ball 3. The melting point of the solder for the connection conductor is 290 degrees, and the metal balls 3
The melting point of the solder used is 250 degrees.

【0017】ところで、ビアホール用の穴を複数個設け
たセラミック製の配線基板1の片面にAg−Pd系ペー
ストを用いてビアホール用の導電性材料を印刷すると共
に、配線電極12を印刷し、他方の面からAg−Pd系
ペーストを用いてビアホール用の導電性材料を印刷す
る。その後、850度で焼成してAg−Pd系ペースト
の焼き付けをする。次に、上記配線基板1の各々のビア
ホール内に共晶ハンダを充填して接続導体を形成した
後、各々接続導体直下に共晶ハンダにより金属ボール3
を形成する。このとき、上記複数の金属ボール3は配線
基板1の面から所定の寸法をもって平面的に配列され
る。次に、上記配線基板1上に半導体デバイス4が搭載
され、ワイヤーボンディング法により金属線7の処理が
実行され、第1,第2の保護樹脂8,9により樹脂封止
され、所望の半導体パッケージとされる。
On the other hand, a conductive material for a via hole is printed on one side of a ceramic wiring board 1 provided with a plurality of holes for a via hole using an Ag-Pd-based paste, and a wiring electrode 12 is printed on the other side. Is printed with a conductive material for via holes using an Ag-Pd-based paste. Thereafter, baking is performed at 850 degrees to bake the Ag-Pd based paste. Next, eutectic solder is filled into each via hole of the wiring board 1 to form connection conductors, and then metal balls 3 are formed by eutectic solder immediately below the connection conductors.
To form At this time, the plurality of metal balls 3 are arranged in a plane with a predetermined dimension from the surface of the wiring board 1. Next, the semiconductor device 4 is mounted on the wiring board 1, the processing of the metal wires 7 is performed by the wire bonding method, the resin is sealed with the first and second protective resins 8 and 9, and a desired semiconductor package is formed. It is said.

【0018】この半導体装置においては、金属ボール3
としてのハンダに比べ接続導体としてのハンダの融点が
高いので、金属ボール3の形成時に先に形成した接続導
体の再溶融がなく、接続導体の断線を防ぐことが出来
る。
In this semiconductor device, the metal balls 3
Since the melting point of the solder as the connection conductor is higher than that of the solder as above, there is no re-melting of the connection conductor previously formed when the metal ball 3 is formed, and disconnection of the connection conductor can be prevented.

【0019】上記構成の半導体装置は、表面自動実装機
械により図示していない回路基板に表面実装され、外部
電圧が回路基板の電極パッドから配線基板1の金属ボー
ル3を通して接続導体、さらに配線導体14から金属線
7を通して半導体デバイス4へと電気的に接続され、半
導体デバイス4にて特定の回路処理を行い、前記電気接
続経路を通して回路基板へ出力される。このとき半導体
デバイス4に発生する熱は、半導体デバイス4から高熱
伝導絶縁接着剤5を通して配線基板1上に伝導され、接
続導体を経由して金属ボール3から回路基板へと伝導す
る。さらに配線基板1の表面から空気中へと放出され
る。
The semiconductor device having the above configuration is surface-mounted on a circuit board (not shown) by a surface automatic mounting machine, and an external voltage is applied from the electrode pads of the circuit board through the metal balls 3 of the wiring board 1 to the connection conductors, The semiconductor device 4 is electrically connected to the semiconductor device 4 through a metal wire 7, performs a specific circuit process in the semiconductor device 4, and is output to a circuit board through the electrical connection path. At this time, the heat generated in the semiconductor device 4 is conducted from the semiconductor device 4 to the wiring board 1 through the high heat conductive insulating adhesive 5, and then from the metal ball 3 to the circuit board via the connection conductor. Further, it is released from the surface of the wiring board 1 into the air.

【0020】(実施の形態2)図2は本発明の第2の実
施形態における半導体パッケージの断面図である。図2
において、第1の実施の形態と同一構成要素には同一符
号を付し、説明を省略する。第2の実施形態において、
第1の実施形態と異なるところは、下方に開口した孔部
22を有するセラミックよりなる多層の配線基板21を
使用したことである。ここで、配線基板21は貫通孔の
上部開口を金属箔帯としてのアルミニウム板30を張り
合せることにより構成されており、その孔部22内に半
導体デバイス4がダイボンディングされ、その半導体デ
バイス4の複数の電極パッド11が配線基板21の第1
の面に設けた配線電極12に対して金属線7により電気
的に接続され、かつスルーホール導体6および配線導体
14により上記配線基板21の一方の面に平面的に配列
されたボール電極13に接続され、各々のボール電極1
3に金属ボール3が形成されたことである。ここで、ア
ルミニウム板30は電源供給経路または接地経路のいず
れか一方を兼ねるように構成されており、配線電極12
およびボール電極13のいずれか1つとスルーホール導
体6により電気的に接続されることは言うまでもない。
(Embodiment 2) FIG. 2 is a sectional view of a semiconductor package according to a second embodiment of the present invention. FIG.
In the figure, the same reference numerals are given to the same components as those in the first embodiment, and the description will be omitted. In a second embodiment,
The difference from the first embodiment is that a multilayer wiring board 21 made of ceramic having a hole 22 opened downward is used. Here, the wiring board 21 is formed by bonding an aluminum plate 30 as a metal foil band at the upper opening of the through hole, and the semiconductor device 4 is die-bonded in the hole 22 to form the semiconductor device 4. The plurality of electrode pads 11 are located on the first
To the ball electrodes 13 electrically connected to the wiring electrodes 12 provided on the surface of the wiring board 21 by the metal wires 7 and arranged in a plane on one surface of the wiring board 21 by the through-hole conductors 6 and the wiring conductors 14. Connected, each ball electrode 1
3 is that the metal ball 3 is formed. Here, the aluminum plate 30 is configured to also serve as either the power supply path or the ground path, and
Needless to say, one of the ball electrodes 13 is electrically connected to the ball electrode 13 by the through-hole conductor 6.

【0021】尚、本実施の形態においては、配線基板の
材質としてセラミック基板による場合を説明したが、セ
ラミック基板以外に樹脂基板でもよい。この場合も樹脂
基板上に半導体デバイスがマウントされる面とこの面と
対面する金属ボールが配列形成される面を電気的に接続
しているビアホールにハンダを埋め込み、さらにこのビ
アホールの直下にハンダボールを形成する構成により、
半導体パッケージとしての十分な放熱が図れると共に、
ハンダボールの接合強度をアップすることができる。
In this embodiment, the case where the wiring substrate is made of a ceramic substrate has been described, but a resin substrate may be used instead of the ceramic substrate. In this case as well, solder is buried in a via hole that electrically connects the surface on which the semiconductor device is mounted on the resin substrate and the surface on which the metal balls facing the surface are arranged and formed, and the solder ball is placed immediately below the via hole. With the configuration that forms
As well as sufficient heat dissipation as a semiconductor package,
The bonding strength of the solder ball can be increased.

【0022】又、ワイヤーボンディング法により半導体
デバイスを実装したが、他にフリップチップボンディン
グの手法等により半導体デバイスを配線基板上に実装し
てもよい。
Although the semiconductor device is mounted by the wire bonding method, the semiconductor device may be mounted on the wiring board by a flip chip bonding method or the like.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上のように本発明の半導体パッケージ
は、放熱性の優れた配線基板と、この配線基板上に半導
体デバイスがマウントされる面とこの面と対面する金属
ボールが配列形成される面を電気的に接続しているビア
ホールに接続導体を埋め込み、スルーホール導体としさ
らにこの接続導体直下に金属ボールを形成することによ
り、高電力用のベアチップ等の発熱部品に対して放熱性
が優れた半導体パッケージを実現することが出来る。
As described above, in the semiconductor package of the present invention, a wiring board having excellent heat dissipation, a surface on which a semiconductor device is mounted on the wiring board, and metal balls facing the surface are arranged. By embedding the connection conductor in the via hole that electrically connects the surfaces, making it a through-hole conductor, and forming metal balls directly under this connection conductor, it has excellent heat dissipation properties for heat generating components such as bare chips for high power. Semiconductor package can be realized.

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

【図1】本発明の一実施形態における半導体パッケージ
の断面図
FIG. 1 is a sectional view of a semiconductor package according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施形態における半導体パッケ
ージの断面図
FIG. 2 is a sectional view of a semiconductor package according to a second embodiment of the present invention;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,21 配線基板 2 凹部 3 金属ボール 4 半導体デバイス 5 高熱伝導絶縁接着剤 6 スルーホール導体 7 金属線 8 第1の保護樹脂 9 第2の保護樹脂 10,30 金属箔帯 11 電極パッド 12 配線電極 13 ボール電極 14 配線導体 1, 21 Wiring board 2 Depression 3 Metal ball 4 Semiconductor device 5 High heat conductive insulating adhesive 6 Through hole conductor 7 Metal wire 8 First protective resin 9 Second protective resin 10, 30 Metal foil strip 11 Electrode pad 12 Wiring electrode 13 Ball electrode 14 Wiring conductor

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 底部に金属箔帯を有する凹部を設けた配
線基板と、この配線基板の凹部内にダイボンディングさ
れた半導体デバイスと、上記配線基板の一方の表面に設
けられ、上記半導体デバイスの複数の電極パッドとの間
に金属線で接続されており、かつ上記電極パッドの本数
より少ない個数の配線電極と、上記配線基板の他方の表
面に設けられ、上記一方の表面に設けた配線電極との間
にスルーホール導体を介して接続された上記配線電極と
同数のボール電極と、これらのボール電極のそれぞれに
接合された金属ボールとを含む半導体パッケージ。
A wiring board provided with a concave portion having a metal foil band at a bottom portion; a semiconductor device die-bonded in the concave portion of the wiring substrate; and a semiconductor device provided on one surface of the wiring substrate, A plurality of wiring electrodes connected to the plurality of electrode pads by a metal wire, and a number of wiring electrodes smaller than the number of the electrode pads; and a wiring electrode provided on the other surface of the wiring substrate and provided on the one surface. A semiconductor package comprising the same number of ball electrodes as the above-mentioned wiring electrodes connected to each other through a through-hole conductor, and metal balls bonded to each of these ball electrodes.
【請求項2】 上部開口を金属箔帯で塞いだ孔部を設け
た配線基板と、この配線基板の孔部内にダイボンドされ
た半導体デバイスと、上記配線基板の一方の表面に設け
られ、上記半導体デバイスの電極パッドとの間に金属線
で接続した配線電極と、上記配線電極の外周囲に設定す
るように上記配線基板の一方の表面に設けられ、上記配
線電極との間にスルーホール導体を介して接続されたボ
ール電極と、このボール電極に接合された金属ボールと
を含む半導体パッケージ。
2. A wiring board provided with a hole having an upper opening closed by a metal foil strip, a semiconductor device die-bonded in the hole of the wiring board, and a semiconductor device provided on one surface of the wiring board, A wiring electrode connected to a device electrode pad with a metal wire, and a through-hole conductor is provided on one surface of the wiring board so as to be set on the outer periphery of the wiring electrode, and between the wiring electrode and the wiring electrode. A semiconductor package including a ball electrode connected through the ball electrode and a metal ball joined to the ball electrode.
【請求項3】 上記配線基板の他方の表面に設けられ、
上記金属箔帯と電気的に接続された配線電極を有し、こ
の配線電極を上記配線基板の一方の表面に設けられた金
属ボールが接合されるボール電極の一つにスルーホール
導体を介して接続した請求項1記載の半導体パッケー
ジ。
3. The semiconductor device according to claim 1, wherein said wiring board is provided on another surface of said wiring board,
A wiring electrode electrically connected to the metal foil strip, and connecting the wiring electrode to one of ball electrodes to which a metal ball provided on one surface of the wiring board is bonded via a through-hole conductor; The semiconductor package according to claim 1, wherein the semiconductor package is connected.
【請求項4】 上記配線基板に設けられた金属箔帯は上
記金属ボールを介して親基板に表面実装された時に上記
親基板に設けられた放熱板に対して熱的に結合されるよ
うに構成した請求項1,2,3のいずれかに記載の半導
体パッケージ。
4. A metal foil strip provided on the wiring board is thermally coupled to a heat sink provided on the parent board when the metal foil strip is surface-mounted on the parent board via the metal ball. The semiconductor package according to claim 1, wherein the semiconductor package is configured.
【請求項5】 金属ボールはハンダからなる請求項1ま
たは2記載の半導体パッケージ。
5. The semiconductor package according to claim 1, wherein the metal ball is made of solder.
【請求項6】 スルーホール導体は熱伝導性のよい材料
からなる請求項1または2記載の半導体パッケージ。
6. The semiconductor package according to claim 1, wherein the through-hole conductor is made of a material having good heat conductivity.
【請求項7】 スルーホール導体がハンダからなる請求
項1または2記載の半導体パッケージ。
7. The semiconductor package according to claim 1, wherein the through-hole conductor is made of solder.
【請求項8】 金属ボールおよびスルーホール導体が同
材料のハンダからなる請求項1または2記載の半導体パ
ッケージ。
8. The semiconductor package according to claim 1, wherein the metal ball and the through-hole conductor are made of the same solder.
【請求項9】 配線基板がセラミックからなる請求項1
または2記載の半導体パッケージ。
9. The wiring board according to claim 1, wherein the wiring board is made of ceramic.
Or the semiconductor package according to 2.
【請求項10】 金属ボールおよびスルーホール導体が
同材料のハンダからなり、各ハンダの融点温度が異なる
請求項1または2記載の半導体パッケージ。
10. The semiconductor package according to claim 1, wherein the metal balls and the through-hole conductors are made of the same material solder, and the solders have different melting points.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2001110941A (en) * 1999-10-06 2001-04-20 Meito Chin Semiconductor device
CN100452378C (en) * 2005-01-31 2009-01-14 恩益禧电子股份有限公司 Semiconductor device

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