(57)【要約】【課題】  パッケージ構造の提供。【解決手段】  パッケージ構造は、デバイス、内部接続素子、パッド、及び保護素子を包含する。デバイスはパッドで内部接続素子の第１端に接続される。保護素子はパッドと内部接続素子の第１端を被覆する。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パッケージ構造において、
デバイスと、
該デバイスに接続されたパッドと、
第１端と第２端を具え、該第１端が該パッドに接続された少なくとも一つの内部接続素子と、
該内部接続素子の第２端に接続された接続素子と、
該パッドと該内部接続素子の第１端を被覆する保護素子と、
を具えたことを特徴とする、パッケージ構造。
【請求項２】
請求項１記載のパッケージ構造において、デバイスがアクティブ素子とされたことを特徴とする、パッケージ構造。
【請求項３】
請求項１記載のパッケージ構造において、デバイスがパッシブ素子を包含することを特徴とする、パッケージ構造。
【請求項４】
請求項１記載のパッケージ構造において、保護素子がプラスチックで形成されたことを特徴とする、パッケージ構造。
【請求項５】
請求項１記載のパッケージ構造において、保護素子がセラミックで形成されたことを特徴とする、パッケージ構造。
【請求項６】
請求項１記載のパッケージ構造において、保護素子がゴムで形成されたことを特徴とする、パッケージ構造。
【請求項７】
請求項１記載のパッケージ構造において、デバイスに接着された基板を具えたことを特徴とする、パッケージ構造。
【請求項８】
請求項１記載のパッケージ構造において、絶縁層を更に具えたことを特徴とする、パッケージ構造。
【請求項９】
請求項８記載のパッケージ構造において、保護素子がデバイスと内部接続素子の上の絶縁層より厚いことを特徴とする、パッケージ構造。
【請求項１０】
請求項８記載のパッケージ構造において、保護素子がデバイスと内部接続素子の上の絶縁層より薄いことを特徴とする、パッケージ構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一種のパッケージ構造に係り、特に保護素子を具えたパッケージ構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
高密度パッケージの急速な成長は電子組立と製造に極めて大きな衝撃をもたらした。先進の工程において、ボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）とチップスケールパッケージ（ＣＳＰ）はリーダー的地位にある。現在多くの主要な製造メーカーと電子会社はいずれもパッケージ技術の研究と発展に努力している。
【０００３】
図１は周知のＢＧＡパッケージ１１製品の一例を示し、それは、ピッチ１．２７ｍｍ（隣り合う二つのソルダボール１１３の中心間の距離）であり、ピン（入出力）数が３００より多い時に選択され、既存の低ピン数のリードフレーム式のＱＦＰ（Ｑｕａｄ  Ｆｌａｔ  Ｐａｃｋａｇｅ）に代わり採用される。
【０００４】
この数年、ＣＳＰは市場で急速に成長し、その長所はサイズの縮小にある。図２はＣＳＰ１３を示し、それはＢＧＡパッケージ１１に較べサイズが更に縮小され、ピッチ１．２７ｍｍのピンレス或いはピンを有する構造とされる。ＣＳＰ１３はコンパクトなサイズを有し、一般に、メモリに用いられる時のピン（入出力）数は１００より少ないが、それより高いピン数（入出力）数（但し３００より少ない）にも用いられる。シンスモールアウトラインパッケージ（Ｔｈｉｎ  Ｓｍａｌｌ  Ｏｕｔｌｉｎｅ  Ｐａｃｋａｇｅ；ＴＳＯＰ）の伝統的な表面ピン構造と比較すると、ＣＳＰ１３は良好な電性と熱性能を提供し、製造効率が高く且つ容易にコントロールできる。しかし、高い信頼度で応用される斬新なパッケージ領域については、若干の因子を考慮する必要がある（主要なものは検査と信頼度）。
【０００５】
図３を参照されたい。ＣＳＰはデバイス１３１、接着樹脂１３５とソルダボール１３９で構成される。ソルダボール１３９は複数の内部接続素子１３７とパッド１４１によりデバイス１３１に接続される。隔離層１４３と接着樹脂１３５がデバイス１３１と内部接続素子１３７を隔離する。もう一つの隔離層１４５が内部接続素子１３７を被覆し内部接続素子１３７を保護して破裂を防止する。全体のパッケージ構造は接着層１３３１により基板１３３上に固定される。
【０００６】
ＣＳＰのベースエリアの減少とソルダボール接続に対し、特に、内部接続素子１３７及びパッド１４１間のソルダボール接続の信頼度の問題を考慮することは効果的である。ＣＳＰは温度変化とピン変形により発生する衝撃が発生する張力を吸収しにくい。これにより、ＣＳＰに対して、張力が内部接続素子１３７とパッド１４１の間の接続に集中して接続を破裂させ且つ信頼度を低下させうる。このため信頼度を下げるのを防止するパッケージ構造の開発が必要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的の一つは、ソルダボールの破裂を防止することにある。
【０００８】
本発明の目的の一つは、一種のパッケージ構造を提供することにあり、それは温度変化により発生した張力を吸収するものとする。
【０００９】
本発明の目的の一つは、一種のパッケージ構造を提供することにあり、それはピンの変形により発生した衝撃により発生する張力を吸収するものとする。
【００１０】
本発明の目的の一つは、一種のパッケージ構造を提供することにあり、それはパッケージ操作時の信頼度を増すものとする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１の発明は、パッケージ構造において、
デバイスと、
該デバイスに接続されたパッドと、
第１端と第２端を具え、該第１端が該パッドに接続された少なくとも一つの内部接続素子と、
該内部接続素子の第２端に接続された接続素子と、
該パッドと該内部接続素子の第１端を被覆する保護素子と、
を具えたことを特徴とする、パッケージ構造としている。
請求項２の発明は、請求項１記載のパッケージ構造において、デバイスがアクティブ素子とされたことを特徴とする、パッケージ構造としている。
請求項３の発明は、請求項１記載のパッケージ構造において、デバイスがパッシブ素子を包含することを特徴とする、パッケージ構造としている。
請求項４の発明は、請求項１記載のパッケージ構造において、保護素子がプラスチックで形成されたことを特徴とする、パッケージ構造としている。
請求項５の発明は、請求項１記載のパッケージ構造において、保護素子がセラミックで形成されたことを特徴とする、パッケージ構造としている。
請求項６の発明は、請求項１記載のパッケージ構造において、保護素子がゴムで形成されたことを特徴とする、パッケージ構造としている。
請求項７の発明は、請求項１記載のパッケージ構造において、デバイスに接着された基板を具えたことを特徴とする、パッケージ構造としている。
請求項８の発明は、請求項１記載のパッケージ構造において、絶縁層を更に具えたことを特徴とする、パッケージ構造としている。
請求項９の発明は、請求項８記載のパッケージ構造において、保護素子がデバイスと内部接続素子の上の絶縁層より厚いことを特徴とする、パッケージ構造としている。
請求項１０の発明は、請求項８記載のパッケージ構造において、保護素子がデバイスと内部接続素子の上の絶縁層より薄いことを特徴とする、パッケージ構造としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は一種のパッケージ構造を提供し、それは、ソルダボールの破裂を防止することができ、温度変化により発生した張力及びピンの変形により発生した衝撃により発生する張力を吸収でき、パッケージ操作時の信頼度を増すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
上述の目的を達成するため、本発明はパッケージ構造は、デバイス、内部接続素子、パッド、及び保護素子を包含する。デバイスはパッドで内部接続素子の第１端に接続される。保護素子はパッドと内部接続素子の第１端を被覆する。
【実施例１】
【００１４】
図４は本発明の第１実施例のパッケージ構造であり、それはデバイス２１、デバイス２１に接続された複数のパッド２３、及び複数の内部接続素子２５と保護素子２７を具えている。各内部接続素子２５は第１端２５１と第２端２５３を具え、そのうち第１端２５１はパッド２３に接続されている。保護素子２７はパッド２３と内部接続素子２５の第１端２５１を被覆する。このほか、複数の接続素子２９が内部接続素子２５の第２端２５３に接続されている。
【００１５】
保護素子２７はパッドと内部接続素子２５の第１端２５１を被覆してパッド２３と内部接続素子２５１の間に介在するソルダボール接続の破裂をを防止する。デバイス２１を操作する時、保護素子２７の存在により、パッド２３と第１端２５１の接続が良好とされる。パッケージ構造中の保護素子２７は温度変化或いはピン変形の衝撃により発生するパッド２３と内部接続素子２５の間のほとんどの張力を吸収する。こうして接続素子２９がデバイス２１と電気的接続を保持する。保護素子２７がパッド２３と内部接続素子２５の第１端２５１を被覆するため、デバイス２１操作時の信頼度を増すことができる。
【００１６】
このほか、このパッケージ構造は更にその他の部分も包含する。即ち、基板３１が接着層３１３によりデバイス２１の背面に接着される。デバイス２１の周囲は充填層３３で充填され、デバイス２１を保護し、絶縁層３５１がデバイス２１と内部接続素子２５の間に形成される。更に絶縁層３５１は充填層３３の表面上にも形成される。
【００１７】
以上の説明に基づき、変化した多くのパッケージ構造を形成可能である。例えば、本発明の第１実施で提供されるデバイス２１はアクティブ素子、例えばシリコンチップ或いは半導体チップとされうる。このほか、本発明のその他の実施例で提供されるデバイス２１はパッシブ素子、例えば抵抗、コンデンサ、インダクタ、センサ或いはその他のパッド２３及び内部接続素子２４と接続される構造とされうる。本発明の第１実施例中の保護素子２７はプラスチック材料、例えば、ポリプロピレン或いはエポキシ樹脂で形成される。本発明のその他の実施例中の保護素子２７は異なる材料、例えばセラミック或いはゴム材料で形成され得て、それはパッケージの設計により定められる。本発明の第１実施例中のパッド２３は金属材料、例えばアルミニウムで形成される。本発明のその他の実施例中のパッド２３は異なる材料、例えば銅或いはニッケルで形成され得て、それはパッケージの設計により定められる。本発明の第１実施例中のデバイス２１周囲に充填される充填層３３はセラミック材料で形成される。しかし、充填層３３は異なる材料、例えば、プラスチック、ゴム、合金等で形成されうる。第１実施例中のデバイス２１に接合される基板３１は剛性の材料、例えば、ガラス、セラミック、合金、金属で形成されるか、或いはフレキシブル材料、例えばポリプロピレン、ポリ硫化イミド、エポキシ等で形成され、それはパッケージの設計により決定される。本発明の第１実施例中の絶縁層３５１と３５３はシリコンゴム（ＳＩＮＲ）で形成される。しかし、絶縁層３５１と３５３は異なる材料、例えばポリ硫化イミド、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）、エポキシソルダボールカバー、シリコンガラス等で形成されうる。
【実施例２】
【００１８】
本発明の第１実施例中の接続素子２９はソルダボールとされる。しかし、第２実施例中では、接続部分２９１はピンとされ、これは図５に示されるとおりである。第２実施例中のデバイス２１は基板３１に接合されない。第１実施例中の保護素子２７は絶縁層３５３より厚いが、第２実施例中の保護素子２７は絶縁層３５３より薄い。これにより絶縁層３５３は保護素子２７、内部接続素子２５とデバイス２１の上に形成される。基板無しのパッケージ構造の厚さは基板に接続されたパッケージ構造より薄く、ゆえに第２実施例のパッケージ構造のサイズは縮小されうる。
【実施例３】
【００１９】
図６に示されるように、本発明の第３実施例中の接続素子２９１もまたピンとされ、別の接続素子２９３はソルダボールパッドとされ、内部接続素子２５を被覆する絶縁層はない。更にパッケージ構造は複数の保護素子２７を具えている。
【実施例４】
【００２０】
図７に示されるように、本発明の第４実施例中の接続素子２９１もまたピンとされ、別の接続部分２９３はソルダボールパッドとされ、並びに内部接続素子２５を被覆する絶縁層はない。パッケージの設計により、デバイス２１は基板に接着されず、且つデバイス２１周囲の充填層はない。基板に接着されず充填層で充填されないパッケージ構造の厚さは更に縮小される。
【００２１】
本実施例のパッケージ構造は僅かに一つのデバイス２１を具えているが、パッケージ構造の異なる設計により、パッケージ構造は更に多くのデバイス２１を包含しうる。その他の部分、即ちパッド２３、内部接続素子２５と保護素子２７は上述の本実施例のデバイス２１の同じ表面に配置されるか、或いはパッケージの設計の違いにより、異なる表面に形成されうる。
【００２２】
本実施例のパッケージ構造は保護素子を具えてパッドと内部接続素子の間のソルダボール接続を保護する。保護素子により、本実施例のパッケージ構造はデバイス操作時に必要な信頼度を提供する。
【００２３】
以上の実施例は本発明の技術思想と特徴を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではなく、以上の実施例の説明及び図面の記載に基づきなしうる細部の修飾或いは改変は、いずれも本発明の請求範囲に属するものとする。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】周知のＢＧＡパッケージの表示図である。
【図２】周知のＣＳＰの表示図である。
【図３】周知のＣＳＰの断面図である。
【図４】本発明の第１実施例のパッケージ構造の断面図である。
【図５】本発明の第２実施例のパッケージ構造の断面図である。
【図６】本発明の第３実施例のパッケージ構造の断面図である。
【図７】本発明の第４実施例のパッケージ構造の断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１１  ＢＧＡパッケージ
１１３  ソルダボール
１３  ＣＳＰ
１３１  デバイス
１３３  基板
１３５  接着樹脂
１３７  内部接続素子
１３９  ソルダボール
１４１  パッド
１４３  隔離層
１４５  隔離層
１３３１  接着層
２１  デバイス
２３  パッド
２５  内部接続素子
２５１  第１端
２５３  第２端
２９１  接続嘘市
２９３  接続素子
２７  保護素子
２９  接続素子
３１  基板
３３  充填層
３１３  接着層
３５１  絶縁層
３５３  絶縁層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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