(57)【要約】【課題】様々な方向に加わる衝撃ないしは振動に対し、外部電極パッドと半田ボールとの接合強度を得ることが可能な外部電極パッドの構造を、容易に加工できるようにする。【解決手段】半導体チップは、外部電極パッド２を備え、外部電極パッド２には、互いに交差する２本の線状の凸部４、５が形成されている。２本の凸部４、５が、外部電極パッド２の中央部において互いに交差している。２本の凸部４、５を合わせた全体形状が十字型となっている。凸部４、５の長さは外部電極パッド２の直径に略等しい。外部電極パッド２には半田ボールが取り付けられている。外部電極パッド２と半田ボールとの接触面積が増大するので、外部電極パッド２と半田ボールとの接合強度が高まる。凸部４、５は単純な形状であるため、容易に加工することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部電極パッドを備え、
前記外部電極パッドには、互いに交差する２本の線状の凸部が形成されていることを特徴とする半導体チップ。
【請求項２】
前記２本の凸部が、前記外部電極パッドの中央部において互いに交差していることを特徴とする請求項１に記載の半導体チップ。
【請求項３】
前記２本の凸部を合わせた全体形状が十字型であることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体チップ。
【請求項４】
前記凸部の長さは前記外部電極パッドの直径に略等しいことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の半導体チップ。
【請求項５】
前記外部電極パッドに半田ボールが取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の半導体チップ。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の半導体チップと、
前記半導体チップの前記外部電極パッドが半田ボールを介して取り付けられている基板と、
を備えることを特徴とする電子基板。
【請求項７】
互いに交差する２本の線状の凸部を有する外部電極パッドを半導体チップに形成する工程を備えることを特徴とする半導体チップの製造方法。
【請求項８】
前記外部電極パッドに半田ボールを取り付ける工程を更に備えることを特徴とする請求項７に記載の半導体チップの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体チップ、電子基板及び半導体チップの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ボンディングパッドを溝状又は格子状に形成する技術が開示されている。特許文献２には、この構造によって、ボンディングパッドとボールとの接触面積を増大させ、これらボンディングパッドとボールとの接合強度並びに電気的接触性を向上できる旨の記載がある。
【０００３】
特許文献２には、ＢＧＡタイプの外部電極に凹部を設け、この凹部に半田ボールを充填する技術が開示されている。特許文献１には、この構造によって、外部電極と半田ボールとの接合強度を向上できる旨の記載がある。
【０００４】
特許文献３には、フリップチップ実装において半導体チップ側に突起電極を備え、搭載するＬＳＩ内部基板側の突起電極に対応する電極パッドを半田により凹状のパッド形状にする技術が開示されている。特許文献３には、この構造によって、電子部品を基板に実装する際の実装精度、信頼性及び接続強度を向上できる旨の記載がある。
【０００５】
ここで、例えば、携帯型電子機器に対しては、耐衝撃性並びに耐振動性を向上させることが要求されている。当然のことながら携帯型電子機器に対しては、衝撃並びに振動があらゆる方向に印加され得る。このため、携帯型電子機器に実装される半導体チップの実装信頼性の向上も要求される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−１３６１９８号公報
【特許文献２】特開２００６−３３９２３３号公報
【特許文献３】特開２０００−１６５０２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の技術において、ボンディングパッドを溝状に形成した場合は、ＬＳＩを実装した基板に対して加わる衝撃ないしは振動のうち、溝の長手方向に対して垂直な方向の衝撃ないしは振動に対しては高い強度が見込める。しかし、溝の長手方向に沿う方向の衝撃ないしは振動に対しては高い強度が得難い。
【０００８】
また、特許文献１の技術において、ボンディングパッドを格子状に形成した場合は、ボンディングパッドの加工が容易でないという課題がある。特に、ボンディングパッドが微細化するほど、ボンディングパッドの加工が困難となる。
【０００９】
このように、様々な方向に加わる衝撃ないしは振動に対し、外部電極パッドと半田ボールとの接合強度を得ることが可能な外部電極パッドの構造を、容易な加工で得ることは困難だった。なお、特許文献２、３の技術でも、このような課題を解決することは困難である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、外部電極パッドを備え、前記外部電極パッドには、互いに交差する２本の線状の凸部が形成されていることを特徴とする半導体チップを提供する。
【００１１】
この半導体チップによれば、前記外部電極パッドには、互いに交差する２本の線状の凸部が形成されているので、外部電極パッドが平坦な場合と比べて、外部電極パッドに半田ボールを取り付けた場合における外部電極パッドと半田ボールとの接触面積を増大させることができる。また、２本の線状の凸部が互いに交差しているだけの単純な形状であるため、外部電極パッド並びに凸部が微細化されても、より確実に、凸部が半田ボールに食い込むように該半田ボールと外部電極パッドとを接合させることができる。これにより、外部電極パッドと半田ボールと接合部における電気的な信頼性、並びに構造的強度をより確実に高めることができる。また、互いに交差する２本の線状の凸部を形成するのは、格子状などの複雑な形状の凸部を形成するよりも容易である。つまり、凸部を容易に加工することができる。
【００１２】
このように、様々な方向に加わる衝撃ないしは振動に対し、外部電極パッドと半田ボールとの接合強度を得ることが可能な外部電極パッドの構造を、容易な加工で得ることができる。
【００１３】
また、本発明は、本発明の半導体チップと、前記半導体チップの前記外部電極パッドが半田ボールを介して取り付けられている基板と、を備えることを特徴とする電子基板を提供する。
【００１４】
また、本発明は、互いに交差する２本の線状の凸部を有する外部電極パッドを半導体チップに形成する工程を備えることを特徴とする半導体チップの製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、様々な方向に加わる衝撃ないしは振動に対し、外部電極パッドと半田ボールとの接合強度を得ることが可能な外部電極パッドの構造を、容易な加工で得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態に係る半導体チップの裏面側（基板に取り付けられる側）を示す平面図である。
【図２】実施形態に係る半導体チップの外部電極パッドに半田ボールが取り付けられた状態を示す側面図である。
【図３】実施形態に係る半導体チップの外部電極パッドの斜視図である。
【図４】実施形態に係る電子基板の概略的な斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、すべての図面において、同様の構成要素には同一の符号を付し、適宜に説明を省略する。
【００１８】
図１は実施形態に係る半導体チップ１の裏面側（基板に取り付けられる側）を示す平面図、図２は半導体チップ１の外部電極パッド２に半田ボール３が取り付けられた状態を示す側面図、図３は外部電極パッド２の斜視図、図４は実施形態に係る電子基板１０の概略的な斜視図である。
【００１９】
本実施形態に係る半導体チップ１は、外部電極パッド２を備え、外部電極パッド２には、互いに交差する２本の線状の凸部４、５が形成されている。また、本実施形態に係る電子基板１０は、本実施形態に係る半導体チップ１と、半導体チップ１の外部電極パッド２が半田ボール３を介して取り付けられている基板６と、を備える。また、本実施形態に係る半導体チップの製造方法は、互いに交差する２本の線状の凸部４、５を有する外部電極パッド２を半導体チップ１に形成する工程を備える。以下、詳細に説明する。
【００２０】
先ず、半導体チップ１の構成を説明する。
【００２１】
半導体チップ１は、図１に示すように、本体部１ａと、この本体部１ａの裏面（基板６（図４）に取り付けられる側の面）に複数形成された外部電極パッド２と、を備える。
【００２２】
この外部電極パッド２には、図１乃至図３に示すように、２本の線状（例えば、直線状）の凸部４、５が形成されている。これら凸部４、５は、互いに交差し、相互に一体的となっている。これら凸部４、５は、例えば、外部電極パッド２の中央部において互いに交差している。これら線状の凸部４、５は、例えば、互いに直交している。このため、これら２本の凸部４、５を合わせた全体形状は十字型となっている。外部電極パッド２は、例えば、略円形状に形成されている。そして、凸部４、５の長さは、例えば、外部電極パッド２の直径に略等しく設定されている。凸部４、５の断面形状は、メサ状となっている。凸部４、５の高さは、例えば、互いに等しく設定されている。
【００２３】
このような構造の外部電極パッド２には、半田ボール３が取り付けられている。なお、外部電極パッド２は、互いに交差する２本の線状の凸部４、５が形成されているだけの単純な形状であるため、その全面に亘って半田が容易に接触し且つ付着することができる。
【００２４】
次に、電子基板１０の構成を説明する。
【００２５】
図４に示すように、電子基板１０は、半導体チップ１と、該半導体チップ１の外部電極パッド２が半田ボール３を介して取り付けられている回路基板（基板）６と、を備えて構成されている。
【００２６】
次に、本実施形態に係る半導体チップの製造方法を説明する。
【００２７】
例えば、先ず、外部電極パッド２を構成する金属膜を、半導体チップ１の裏面側に形成し、この金属膜を所定形状のマスク（例えば、フォトリソグラフィーにより形成したマスク）を介してエッチングする。これにより、図１乃至図３に示すような形状の凸部４、５を裏面側に有する外部電極パッド２を形成することができる。
【００２８】
外部電極パッド２は、互いに交差する２本の線状の凸部４、５が形成されているだけの単純な形状であるため、外部電極パッド２が微細化されても、凸部４、５を容易に形成することができる。
【００２９】
次に、各外部電極パッド２に半田ボール３を取り付けることにより、図１に示すような半導体チップ１が得られる。なお、半田ボール３は、外部電極パッド２の全面に対して接触するような寸法に設定されている。
【００３０】
外部電極パッド２と半田ボール３との接合面積を増やすことにより、これらの接合強度を向上させることができる。例えば、外部電極パッド２の直径の１０%の高さの凸部４、５を、図１乃至図３に示すように十字型に配置することにより、外部電極パッド２が平坦な場合と比較すると接合面積（外部電極パッド２の表面積）は、約４０％増大するため、これらの接合強度を大幅に向上することができる。
【００３１】
しかも、電子基板１０に対し、その板面方向（例えば、図４の矢印Ａ方向、Ｂ方向など）に振動ないしは衝撃が印加された場合、半田ボール３が外部電極パッド２に対して相対的にこれらの方向へずれてしまうことを、凸部４、５によって規制することができる。よって、半田ボール３が外部電極パッド２に対して相対的にこれらの方向へずれてしまうことを好適に抑制することができる。つまり、これらの方向における耐衝撃性並びに耐振動性が向上する。
【００３２】
以上のような実施形態によれば、外部電極パッド２には、互いに交差する２本の線状の凸部４、５が形成されているので、外部電極パッド２が平坦な場合と比べて、外部電極パッド２に半田ボール３を取り付けた場合における外部電極パッド２と半田ボール３との接触面積を増大させることができる。また、２本の線状の凸部４、５が互いに交差しているだけの単純な形状であるため、外部電極パッド２並びに凸部４、５が微細化されても、より確実に、凸部４、５が半田ボール３に食い込むように該半田ボール３と外部電極パッド２とを接合させることができる。これにより、外部電極パッド２と半田ボール３と接合部における電気的な信頼性、並びに構造的強度をより確実に高めることができる。また、互いに交差する２本の線状の凸部４、５を形成するのは、格子状などの複雑な形状の凸部を形成するよりも容易である。つまり、凸部４、５を容易に加工することができる。
【００３３】
このように、様々な方向に加わる衝撃ないしは振動に対し、外部電極パッド２と半田ボール３との接合強度を得ることが可能な外部電極パッド２の構造を、容易な加工で得ることができる。
【００３４】
また、２本の凸部４、５が外部電極パッド２の中央部において互いに交差しているので、外部電極パッド２の全面における外部電極パッド２と半田ボール３との接合力の分布をバランス良くすることができる。よって、外部電極パッド２と半田ボール３との接合力を一層高めることができる。特に、２本の凸部４、５が相互に直交し、これら凸部４、５を合わせた全体形状が十字型である場合には、この接合力の分布を一層バランス良くし、該接合力を一層高めることができる。
【００３５】
また、凸部４、５の長さは外部電極パッド２の直径に略等しいので、外部電極パッド２と半田ボール３との接触面積を極力増大させることができる。
【００３６】
本実施形態に係る半導体チップ１は、例えば、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）タイプとすることができる。
【００３７】
上述のように、例えば、携帯型電子機器に対しては、耐衝撃性並びに耐振動性を向上させることが要求されており、携帯型電子機器に実装される半導体チップの実装信頼性の向上も要求されている。本実施形態により、このような要求に適合した半導体チップ１を提供することが可能となる。
【００３８】
上記の実施形態では、２本の凸部４、５が外部電極パッド２の中央部において交差する例を説明したが、これら２本の凸部４、５が外部電極パッド２の中央部からはずれた位置において互いに交差していても良い。なお、外部電極パッド２の半径をｒとすると、凸部４、５が交差する位置は、例えば、外部電極パッド２の中心からの距離が、ｒ／２以下の位置であることが好ましく、ｒ／４以下の位置であることがより好ましい。
【００３９】
また、線状の凸部４、５が互いに直交する例を説明したが、交差する２本の線状の凸部４、５が互いになす角度は、９０°以外であっても良い。なお、この角度は、例えば、４５°以上１３５°以下であることが好ましく、６０°以上１２０°以下であることがより好ましい。
【００４０】
また、凸部４、５の長さが外部電極パッド２の直径に略等しい例を説明したが、該長さが外部電極パッド２の直径よりも短くても良い。なお、凸部４、５の長さは、例えば、外部電極パッド２の半径以上であることが好ましく、外部電極パッド２の直径の２／３以上であることがより好ましい。また、２本の凸部４、５の長さは、相互に等しくても良いし、相互に異なっていても良い。例えば、一方の凸部４の長さは外部電極パッド２の直径に略等しく、他方の凸部５はそれよりも短くしても良い。また、外部電極パッド２は円形以外の形状（例えば、多角形状）であっても良い。
【符号の説明】
【００４１】
１  半導体チップ
１ａ  本体部
２  外部電極パッド
３  半田ボール
４  凸部
５  凸部
６  回路基板（基板）
１０  電子基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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