JPH1197567A - キャビティダウン型ｂｇａパッケージ - Google Patents
キャビティダウン型ｂｇａパッケージInfo
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- JPH1197567A JPH1197567A JP25694997A JP25694997A JPH1197567A JP H1197567 A JPH1197567 A JP H1197567A JP 25694997 A JP25694997 A JP 25694997A JP 25694997 A JP25694997 A JP 25694997A JP H1197567 A JPH1197567 A JP H1197567A
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- JP
- Japan
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- cavity
- metal plates
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- circuit board
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- 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
- H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
- H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/45001—Core members of the connector
- H01L2224/45099—Material
- H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
- H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
- H01L2224/45144—Gold (Au) as principal constituent
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- 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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- 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
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
- H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 キャビティダウン型ＢＧＡパッケージの放熱
スラグを構成する複数の金属板の接着力と放熱性を向上
する。 【解決手段】 放熱スラグ２１を、平板の金属板２２
と、中央部にキャビティ２４の開口が打ち抜き形成され
た金属板２３とから構成し、これら２枚の金属板２２，
２３をＡｇＣｕろう等のろう材２５で接合する。放熱ス
ラグ２１の下面に、プラスチック回路基板２６を接着樹
脂シート２７を介して接着し、このプラスチック回路基
板２６の下面に、接続電極として多数の半田ボール２８
を配列する。放熱スラグ２１のキャビティ２４に、半導
体チップ３０をダイボンディングして半導体チップ３０
とプラスチック回路基板２６との間をボンディングワイ
ヤ３１で接続した後、キャビティ２４内に封止樹脂３２
を充填する。この場合、金属板２２，２３をろう材２５
で接合することで、接着力と放熱性を向上する。
スラグを構成する複数の金属板の接着力と放熱性を向上
する。 【解決手段】 放熱スラグ２１を、平板の金属板２２
と、中央部にキャビティ２４の開口が打ち抜き形成され
た金属板２３とから構成し、これら２枚の金属板２２，
２３をＡｇＣｕろう等のろう材２５で接合する。放熱ス
ラグ２１の下面に、プラスチック回路基板２６を接着樹
脂シート２７を介して接着し、このプラスチック回路基
板２６の下面に、接続電極として多数の半田ボール２８
を配列する。放熱スラグ２１のキャビティ２４に、半導
体チップ３０をダイボンディングして半導体チップ３０
とプラスチック回路基板２６との間をボンディングワイ
ヤ３１で接続した後、キャビティ２４内に封止樹脂３２
を充填する。この場合、金属板２２，２３をろう材２５
で接合することで、接着力と放熱性を向上する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、下面側にキャビテ
ィを有する放熱スラグを、複数枚の金属板を積層して構
成したキャビティダウン型ＢＧＡパッケージに関するも
のである。
ィを有する放熱スラグを、複数枚の金属板を積層して構
成したキャビティダウン型ＢＧＡパッケージに関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体パッケージに対する高密度
化、高速化、多ピン化の要求は益々強くなっており、そ
の要求を満たすために、ＢＧＡ（Ball Grid Array ）パ
ッケージの需要が急増している。このＢＧＡパッケージ
は、下面に接続電極として多数の半田ボールが配列され
た表面実装型のパッケージであり、最近の高性能化に伴
う発熱量増大の問題に対処するために、放熱スラグ（放
熱板）を有するキャビティダウン型のプラスチックＢＧ
Ａが開発されている。
化、高速化、多ピン化の要求は益々強くなっており、そ
の要求を満たすために、ＢＧＡ（Ball Grid Array ）パ
ッケージの需要が急増している。このＢＧＡパッケージ
は、下面に接続電極として多数の半田ボールが配列され
た表面実装型のパッケージであり、最近の高性能化に伴
う発熱量増大の問題に対処するために、放熱スラグ（放
熱板）を有するキャビティダウン型のプラスチックＢＧ
Ａが開発されている。
【０００３】このキャビティダウン型ＢＧＡパッケージ
は、図１（ｂ）に示すように、放熱スラグ１１の下面側
にキャビティ１２を形成し、この放熱スラグ１１の下面
にプラスチック回路基板１３を接着すると共に、放熱ス
ラグ１１のキャビティ１２内に半導体チップ１４を搭載
して封止樹脂１５で封止した構造となっている。このキ
ャビティダウン型ＢＧＡパッケージの中には、放熱スラ
グ１１全体を１枚の厚い金属板で形成したものもある
が、この構造では、金属板を切削加工してキャビティ１
２を形成しなければならず、加工コストが高くなるとい
う欠点がある。
は、図１（ｂ）に示すように、放熱スラグ１１の下面側
にキャビティ１２を形成し、この放熱スラグ１１の下面
にプラスチック回路基板１３を接着すると共に、放熱ス
ラグ１１のキャビティ１２内に半導体チップ１４を搭載
して封止樹脂１５で封止した構造となっている。このキ
ャビティダウン型ＢＧＡパッケージの中には、放熱スラ
グ１１全体を１枚の厚い金属板で形成したものもある
が、この構造では、金属板を切削加工してキャビティ１
２を形成しなければならず、加工コストが高くなるとい
う欠点がある。
【０００４】そこで、放熱スラグ１１を、四角形平板の
金属板１６と、中央部にキャビティ１２の開口が打ち抜
き形成された金属板１７とから構成し、これら２枚の金
属板１６，１７を接着樹脂１８（プリプレグ）にて接着
するようにしたものがある。
金属板１６と、中央部にキャビティ１２の開口が打ち抜
き形成された金属板１７とから構成し、これら２枚の金
属板１６，１７を接着樹脂１８（プリプレグ）にて接着
するようにしたものがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、接着樹脂１８
による金属板１６，１７の接着では、接着力が弱く、金
属板１６，１７間が剥離するおそれがある。しかも、接
着力を高めるために、金属板１６，１７の接着面を粗化
する工程が必要となり、工程数が多くなって、生産性が
低下する欠点がある。更に、金属板１６，１７間に、熱
伝導率の低い接着樹脂１８の層が存在するため、金属板
１６，１７間の熱伝達が妨げられてしまい、放熱性が低
下してしまう。しかも、金属板１６，１７の接着時に、
溶融した接着樹脂１８の一部がキャビティ１２の内側に
はみ出してしまい、これが封止工程で封止樹脂１５の内
部にボイドを発生させてパッケージの信頼性を低下させ
る原因となる。
による金属板１６，１７の接着では、接着力が弱く、金
属板１６，１７間が剥離するおそれがある。しかも、接
着力を高めるために、金属板１６，１７の接着面を粗化
する工程が必要となり、工程数が多くなって、生産性が
低下する欠点がある。更に、金属板１６，１７間に、熱
伝導率の低い接着樹脂１８の層が存在するため、金属板
１６，１７間の熱伝達が妨げられてしまい、放熱性が低
下してしまう。しかも、金属板１６，１７の接着時に、
溶融した接着樹脂１８の一部がキャビティ１２の内側に
はみ出してしまい、これが封止工程で封止樹脂１５の内
部にボイドを発生させてパッケージの信頼性を低下させ
る原因となる。
【０００６】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、従ってその目的は、放熱スラグを構成す
る複数の金属板の接着力と放熱性を向上できると共に、
生産性とパッケージの信頼性も向上することができるキ
ャビティダウン型ＢＧＡパッケージを提供することにあ
る。
たものであり、従ってその目的は、放熱スラグを構成す
る複数の金属板の接着力と放熱性を向上できると共に、
生産性とパッケージの信頼性も向上することができるキ
ャビティダウン型ＢＧＡパッケージを提供することにあ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のキャビティダウン型ＢＧＡパッケージは、
放熱スラグを構成する複数枚の金属板をろう材により接
合したものである。ろう材による金属板の接合は、従来
の樹脂接着と比較して、接合力が強く、金属板の剥離を
防止できる。しかも、ろう付けでは、金属板の接合面を
粗化する必要がなく、その分、工程数を少なくすること
ができる。更に、金属板間の接合部に存在するろう材は
金属であるため、金属板間の熱伝達が接合部で妨げられ
ることがなく、放熱性を低下させずに済む。しかも、金
属板間の接合部から接合部材（ろう材）がキャビティの
内側にはみ出すことがなく、従来の接着樹脂のはみ出し
による封止樹脂のボイド発生の問題を解消できる。
に、本発明のキャビティダウン型ＢＧＡパッケージは、
放熱スラグを構成する複数枚の金属板をろう材により接
合したものである。ろう材による金属板の接合は、従来
の樹脂接着と比較して、接合力が強く、金属板の剥離を
防止できる。しかも、ろう付けでは、金属板の接合面を
粗化する必要がなく、その分、工程数を少なくすること
ができる。更に、金属板間の接合部に存在するろう材は
金属であるため、金属板間の熱伝達が接合部で妨げられ
ることがなく、放熱性を低下させずに済む。しかも、金
属板間の接合部から接合部材（ろう材）がキャビティの
内側にはみ出すことがなく、従来の接着樹脂のはみ出し
による封止樹脂のボイド発生の問題を解消できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図１
（ａ）に基づいて説明する。放熱スラグ２１を、四角形
に打ち抜かれた平板の金属板２２と、中央部にキャビテ
ィ２４の開口が打ち抜き形成された金属板２３とから構
成し、これら２枚の金属板２２，２３をＡｇＣｕろう等
のろう材２５で接合している。この場合、金属板２２，
２３は、例えば銅板、銅合金板等により形成され、還元
性雰囲気中で約８００℃にてＡｇＣｕろう等のろう材２
５でろう付けされる。
（ａ）に基づいて説明する。放熱スラグ２１を、四角形
に打ち抜かれた平板の金属板２２と、中央部にキャビテ
ィ２４の開口が打ち抜き形成された金属板２３とから構
成し、これら２枚の金属板２２，２３をＡｇＣｕろう等
のろう材２５で接合している。この場合、金属板２２，
２３は、例えば銅板、銅合金板等により形成され、還元
性雰囲気中で約８００℃にてＡｇＣｕろう等のろう材２
５でろう付けされる。
【０００９】放熱スラグ２１の下面（下側の金属板２３
の下面）には、プラスチック回路基板２６が接着樹脂シ
ート２７（プリプレグ）を介して接着されている。この
プラスチック回路基板２６の接着は約２００℃の真空中
で３０〜４０ｋｇｆ／ｃｍ2の加圧力を加えて行われ
る。プラスチック回路基板２６は、例えばＢＴ（ビスマ
レイミド・トリアジン）エポキシ樹脂等の高耐熱性、誘
電特性、絶縁特性、加工性に優れた樹脂を基材とする単
層又は多層のプリント基板であり、その中央部にキャビ
ティ２４の開口が形成されている。このプラスチック回
路基板２６の下面には、接続電極として多数の半田ボー
ル２８が配列されると共に、半田ボール２８以外の露出
面には、半田レジスト２９が塗布されている。
の下面）には、プラスチック回路基板２６が接着樹脂シ
ート２７（プリプレグ）を介して接着されている。この
プラスチック回路基板２６の接着は約２００℃の真空中
で３０〜４０ｋｇｆ／ｃｍ2の加圧力を加えて行われ
る。プラスチック回路基板２６は、例えばＢＴ（ビスマ
レイミド・トリアジン）エポキシ樹脂等の高耐熱性、誘
電特性、絶縁特性、加工性に優れた樹脂を基材とする単
層又は多層のプリント基板であり、その中央部にキャビ
ティ２４の開口が形成されている。このプラスチック回
路基板２６の下面には、接続電極として多数の半田ボー
ル２８が配列されると共に、半田ボール２８以外の露出
面には、半田レジスト２９が塗布されている。
【００１０】一方、放熱スラグ２１のキャビティ２４に
は、半導体チップ３０がエポキシ銀ペースト等によりダ
イボンディングされ、半導体チップ３０とプラスチック
回路基板２６との間が金線等のボンディングワイヤ３１
により電気的に接続されている。更に、キャビティ２４
内には、エポキシ樹脂等の封止樹脂３２が充填され、半
導体チップ３０やボンディングワイヤ３１が封止樹脂３
２で封止されている。
は、半導体チップ３０がエポキシ銀ペースト等によりダ
イボンディングされ、半導体チップ３０とプラスチック
回路基板２６との間が金線等のボンディングワイヤ３１
により電気的に接続されている。更に、キャビティ２４
内には、エポキシ樹脂等の封止樹脂３２が充填され、半
導体チップ３０やボンディングワイヤ３１が封止樹脂３
２で封止されている。
【００１１】以上のように構成したキャビティダウン型
ＢＧＡパッケージによれば、放熱スラグ２１を構成する
２枚の金属板２２，２３をろう材２５により接合したの
で、従来の樹脂接着と比較して、金属板２２，２３の接
合力を大きくすることができ、金属板２２，２３間の剥
離を防止できる。しかも、ろう付けでは、従来の樹脂接
着と異なり、金属板２２，２３の接合面を粗化する必要
がないので、その分、工程数を少なくすることができ、
生産性を向上できて、生産コストを低減することができ
る。
ＢＧＡパッケージによれば、放熱スラグ２１を構成する
２枚の金属板２２，２３をろう材２５により接合したの
で、従来の樹脂接着と比較して、金属板２２，２３の接
合力を大きくすることができ、金属板２２，２３間の剥
離を防止できる。しかも、ろう付けでは、従来の樹脂接
着と異なり、金属板２２，２３の接合面を粗化する必要
がないので、その分、工程数を少なくすることができ、
生産性を向上できて、生産コストを低減することができ
る。
【００１２】更に、金属板２２，２３間の接合部に存在
するろう材２５は金属であるため、金属板２２，２３間
の熱伝達が接合部で妨げられることがなく、放熱性を低
下させずに済む。ちなみに、本発明者が行った放熱性の
測定結果によれば、半導体チップ実装後の測定値で、本
実施形態の放熱スラグ２１が１７℃／Ｗであったのに対
し、従来品は、２０℃／Ｗであり、本実施形態の放熱ス
ラグ２１の方が放熱性が優れていることが確認された。
するろう材２５は金属であるため、金属板２２，２３間
の熱伝達が接合部で妨げられることがなく、放熱性を低
下させずに済む。ちなみに、本発明者が行った放熱性の
測定結果によれば、半導体チップ実装後の測定値で、本
実施形態の放熱スラグ２１が１７℃／Ｗであったのに対
し、従来品は、２０℃／Ｗであり、本実施形態の放熱ス
ラグ２１の方が放熱性が優れていることが確認された。
【００１３】また、本実施形態では、金属板２２，２３
間の接合部から接合部材（ろう材２５）がキャビティ２
４の内側にはみ出すことがなく、従来の接着樹脂のはみ
出しによる封止樹脂３２のボイド発生の問題を解消で
き、パッケージの信頼性を向上させることができる。
間の接合部から接合部材（ろう材２５）がキャビティ２
４の内側にはみ出すことがなく、従来の接着樹脂のはみ
出しによる封止樹脂３２のボイド発生の問題を解消で
き、パッケージの信頼性を向上させることができる。
【００１４】尚、本実施形態では、放熱スラグ２１を、
２枚の金属板２２，２３をろう付けして形成したが、３
枚以上の金属板をろう付けして形成するようにしても良
い。また、ろう材２５は、ＡｇＣｕろうに限定されず、
Ａｇろう、Ａｕろう、Ｃｕろう等の他のろう材を用いて
も良い。
２枚の金属板２２，２３をろう付けして形成したが、３
枚以上の金属板をろう付けして形成するようにしても良
い。また、ろう材２５は、ＡｇＣｕろうに限定されず、
Ａｇろう、Ａｕろう、Ｃｕろう等の他のろう材を用いて
も良い。
【００１５】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のキャビティダウン型ＢＧＡパッケージによれば、放熱
スラグを構成する複数枚の金属板をろう材により接合し
たので、従来の樹脂接着と比較して、複数の金属板の接
着力と放熱性を向上できて、パッケージの信頼性を向上
できると共に、金属板の接合面を粗化する必要がなく、
生産性を向上できて、生産コストを低減することができ
る。
のキャビティダウン型ＢＧＡパッケージによれば、放熱
スラグを構成する複数枚の金属板をろう材により接合し
たので、従来の樹脂接着と比較して、複数の金属板の接
着力と放熱性を向上できて、パッケージの信頼性を向上
できると共に、金属板の接合面を粗化する必要がなく、
生産性を向上できて、生産コストを低減することができ
る。
【図１】（ａ）は本発明の一実施形態を示すキャビティ
ダウン型ＢＧＡパッケージの縦断面図、（ｂ）は従来の
キャビティダウン型ＢＧＡパッケージの縦断面図
ダウン型ＢＧＡパッケージの縦断面図、（ｂ）は従来の
キャビティダウン型ＢＧＡパッケージの縦断面図
２１…放熱スラグ、２２，２３…金属板、２４…キャビ
ティ、２５…ろう材、２６…プラスチック回路基板、２
８…半田ボール、３０…半導体チップ、３１…ボンディ
ングワイヤ、３２…封止樹脂。
ティ、２５…ろう材、２６…プラスチック回路基板、２
８…半田ボール、３０…半導体チップ、３１…ボンディ
ングワイヤ、３２…封止樹脂。
Claims (1)
- 【請求項１】 下面側にキャビティを有する放熱スラグ
を、複数枚の金属板を積層して構成し、前記放熱スラグ
の下面に、プラスチック回路基板を接着すると共に、前
記キャビティ内に半導体チップを搭載して封止樹脂で封
止し、前記プラスチック回路基板の下面に多数の半田ボ
ールを配列して成るキャビティダウン型ＢＧＡパッケー
ジにおいて、 前記放熱スラグを構成する複数枚の金属板をろう材によ
り接合したことを特徴とするキャビティダウン型ＢＧＡ
パッケージ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25694997A JPH1197567A (ja) | 1997-09-22 | 1997-09-22 | キャビティダウン型ｂｇａパッケージ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25694997A JPH1197567A (ja) | 1997-09-22 | 1997-09-22 | キャビティダウン型ｂｇａパッケージ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1197567A true JPH1197567A (ja) | 1999-04-09 |
Family
ID=17299610
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25694997A Pending JPH1197567A (ja) | 1997-09-22 | 1997-09-22 | キャビティダウン型ｂｇａパッケージ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1197567A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020039572A (ko) * | 2000-11-22 | 2002-05-27 | 이중구 | 칩스케일패키지 |
| KR100400827B1 (ko) * | 1999-08-24 | 2003-10-08 | 앰코 테크놀로지 코리아 주식회사 | 반도체패키지 |
| KR100802393B1 (ko) | 2007-02-15 | 2008-02-13 | 삼성전기주식회사 | 패키지 기판 및 그 제조방법 |
-
1997
- 1997-09-22 JP JP25694997A patent/JPH1197567A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100400827B1 (ko) * | 1999-08-24 | 2003-10-08 | 앰코 테크놀로지 코리아 주식회사 | 반도체패키지 |
| KR20020039572A (ko) * | 2000-11-22 | 2002-05-27 | 이중구 | 칩스케일패키지 |
| KR100802393B1 (ko) | 2007-02-15 | 2008-02-13 | 삼성전기주식회사 | 패키지 기판 및 그 제조방법 |
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