(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレキシブル配線基板と、該フレキシブル配線基板とボンディングされた半導体チップと、該フレキシブル配線基板の表面側に固着された複数のはんだボールと、該フレキシブル配線基板の裏面側に接着された裏打ち板とを有し、該裏打ち板が形状記憶合金からなることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
フレキシブル配線基板と、該フレキシブル配線基板にボンディングされた半導体チップと、該フレキシブル配線基板の表面側に固着された複数のはんだボールと、該フレキシブル配線基板の裏面側に接着された裏打ち板と、該半導体チップの裏面側及び該裏打ち板の裏面側に接着された放熱板とを有し、該裏打ち板または該放熱板の少なくとも一方が形状記憶合金からなることを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配線基板としてフレキシブル基板を使用したＢＧＡ（ｂａｌｌ  ｇｒｉｄ  ａｒｒａｙ）パッケージの半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＢＧＡパッケージは配線基板にはんだボールをマトリックス状に配置してこれを外部リードの代わりとした表面実装型パッケージであり、既に多ピンＬＳＩ用として実用に供されるようになっている。このパッケージは多ピンＬＳＩを高密度で実装することができるが、特に狭ピッチ化と薄型化が求められる用途に対して、配線基板としてフレキシブル基板を使用するものが開発されている。以下、その従来例を図１を参照しながら説明する。
【０００３】
１はフレキシブル配線基板、２は半導体チップ（ＬＳＩチップ）、５は裏打ち板、７は放熱板、８ははんだボールである。フレキシブル配線基板１は樹脂フィルム１ａと導体パターン１ｂからなり、導体パターン１ｂのインナーリード部で半導体チップ２とＴＡＢ技術によりボンディングされている。このボンディング部分と半導体チップ２の表面とを含む領域は封止樹脂３で封止されている。
【０００４】
フレキシブル配線基板１の表面側（パッケージの底面側）には多数のはんだボール８がそれぞれ導体パターン１ｂのパッド部に融着されてマトリックス状に整列しており、各はんだボール８のフレキシブル配線基板１からの高さは略等しい。フレキシブル配線基板１の裏面側にはフレキシブル配線基板１を平坦に保ってはんだボール８の高さを揃えるための裏打ち板５が接着剤４により貼着されている。この裏打ち板５は通常の金属材料（例えば、ステンレス鋼、銅、銅合金）からなる方形の薄板で、中央部には半導体チップ２の逃げとなる角孔を有する。放熱板７は高熱伝導金属（銅等）製の方形の薄板であり、接着剤６により半導体チップ２の裏面と裏打ち板５の裏面に貼着されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような従来の半導体装置では、はんだリフロー装置等を使用してボード（プリント配線基板）に表面実装する際、高温（ 200℃以上）に加熱されることにより裏打ち板、放熱板に反りを生じ、図２（ａ）、（ｂ）に誇張して示したように、半導体装置９が変形して一部のはんだボール８がボード１０から離れ、その結果、ボード１０との接合が不確実になることがある、という問題があった。
【０００６】
本発明は、このような問題を解決して、フレキシブル配線基板を用いたＢＧＡパッケージが実装温度においてその底面が平坦である半導体装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明は請求項１では、フレキシブル配線基板と、該フレキシブル配線基板とボンディングされた半導体チップと、該フレキシブル配線基板の表面側に固着された複数のはんだボールと、該フレキシブル配線基板の裏面側に接着された裏打ち板とを有し、該裏打ち板が形状記憶合金からなる半導体装置とする。
【０００８】
また、請求項２では、フレキシブル配線基板と、該フレキシブル配線基板にボンディングされた半導体チップと、該フレキシブル配線基板の表面側に固着された複数のはんだボールと、該フレキシブル配線基板の裏面側に接着された裏打ち板と、該半導体チップの裏面側及び該裏打ち板の裏面側に接着された放熱板とを有し、該裏打ち板と該放熱板の双方またはいずれか一方が形状記憶合金からなる半導体装置とする。
【０００９】
即ち、裏打ち板や放熱板を、通常の金属材料の薄板材を常温でプレス加工して作製すると、それらを高温に加熱した際に反りを生じることがあるが、それらを高温でフラットな形状記憶合金からなる薄板材を常温でプレス加工して作製すると、たとえ加工時やその後のハンドリングで変形したとしても、変態点以上の温度になれば元のようにフラットになる。
【００１０】
従って、このような形状記憶合金製の裏打ち板や放熱板を使用した半導体装置では、それをボードに実装する際に、裏打ち板や放熱板の反りが原因ではんだボールの高さが不揃いになることは防がれ、信頼性の高い接合が得られる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図１を参照しながら説明する。本発明の半導体装置は配線基板としてフレキシブル基板を使用したＢＧＡパッケージの半導体装置であり、その基本構造は前述の従来の半導体装置と変わりはない。
【００１２】
従って、樹脂フィルム１ａと導体パターン１ｂからなるフレキシブル配線基板１は導体パターン１ｂのインナーリード部で半導体チップ２とＴＡＢ技術によりボンディングされており、フレキシブル配線基板１の表面側（パッケージの底面側）には多数のはんだボール８がそれぞれ導体パターン１ｂのパッド部に融着されてマトリックス状に整列している。各はんだボール８のフレキシブル配線基板１からの高さは略等しい。導体パターン１ｂのインナーリード部と半導体チップ２とのボンディング部分と半導体チップ２の表面とを含む領域は封止樹脂３で封止されている。
【００１３】
フレキシブル配線基板１の裏面側にはフレキシブル配線基板１を平坦に保ってはんだボール８の高さを揃えるための裏打ち板５が接着剤４により貼着されている。更に、半導体チップ２の裏面と裏打ち板５の裏面には放熱板７が接着剤６により貼着されている。
【００１４】
本発明では、この裏打ち板５と放熱板７の材料として、形状記憶合金を使用している。即ち、裏打ち板５と放熱板７はともにボードへの実装温度（約 200〜270 ℃）では母相であり且つ常温より高い温度（例えば、50〜100 ℃）でマルテンサイトに変態する形状記憶合金（例えば、Ｎｉ−Ｔｉ合金、Ａｕ−Ｃｄ合金、Ｃｕ−Ｚｎ−Ａｌ合金）の、少なくとも母相では平坦な薄板材を使用し、これを常温付近で加工（打ち抜き等）して製作する。
【００１５】
このような裏打ち板５と放熱板７とを使用する半導体装置は、次のようにして組み立てられる。先ず、ＴＡＢ技術によりフレキシブル配線基板１の導体パターン１ｂのインナーリード部と半導体チップ２の電極パッドとをボンディングする。次に、このボンディング部分と半導体チップ２の表面とを含む領域を封止樹脂３により封止する。その後、フレキシブル配線基板１の裏面側に裏打ち板５を接着し、更に、半導体チップ２の裏面と裏打ち板５の裏面に放熱板７を接着する。その後、フレキシブル配線基板１の表面側（パッケージの底面側）の導体パターン１ｂの各パッド部にそれぞれ一個のはんだボール８を融着して、組立てが完了する。
【００１６】
この半導体装置をボードに実装する際、実装温度では形状記憶合金製の裏打ち板５や放熱板７が平坦となるから、総てのはんだボール８がボードに接触し、確実に接合される。
【００１７】
尚、上記において、裏打ち板５か放熱板７のいずれか一方のみを形状記憶合金製とし、他方は従来と同じ材料を使用する場合でも、加熱時の反りの発生を抑制する効果があり、本発明は有効である。又、放熱板７を含まない構造の半導体装置に対しても本発明は有効であり、この場合には裏打ち板５を形状記憶合金とする。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ボードに対して安定した実装が可能な半導体装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ＢＧＡパッケージの半導体を示す模式断面図である。
【図２】  発明が解決しようとする課題を説明するための図である。
【符号の説明】
１  フレキシブル配線基板
１ａ  樹脂フィルム
１ｂ  導体パターン
２  半導体チップ
３  封止樹脂
４，６  接着剤
５  裏打ち板
７  放熱板
８  はんだボール
９  半導体装置
１０  ボード
【図１】
0003648896.tif 000002
【図２】
0003648896.tif 000003