(57)【要約】      （修正有）【課題】コストアップすることなく、テスト用の信号を安定に側面から受け渡しすることができるボールグリッドアレイ基板を提供する。【解決手段】上面に半導体チップ２が搭載され、上面と対向する下面に複数の導電性ボール４が搭載されるボールグリッドアレイ基板１であって、上面に配置され半導体チップ２に接続される第１端子と、第１端子と電気的に接続する配線と、配線を覆う絶縁部とを具備する。配線は、上面と下面とをつなぐ側面上で、絶縁部から露出する露出面１１２ａを有し、露出面１１２ａの第１配線幅は、絶縁部で覆われた配線の配線幅よりも広い。【選択図】図２
2011165956.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に半導体チップが搭載され、前記上面と対向する下面に複数の導電性ボールが搭載されるボールグリッドアレイ基板であって、
前記上面に配置され、前記半導体チップに接続される第１端子と、
前記第１端子と電気的に接続する配線と、
前記配線を覆う絶縁部と
を具備し、
前記配線は、
前記上面と前記下面とをつなぐ側面上で、前記絶縁部から露出する露出面
を有し、
前記露出面の第１配線幅は、前記絶縁部で覆われた前記配線の配線幅よりも広い
ボールグリッドアレイ基板。
【請求項２】
請求項１に記載のボールグリッドアレイ基板であって、
前記下面に配置され、第１導電性ボールに接続される第２端子
を更に具備し、前記第１端子と前記第２端子とは前記配線によって電気的に接続され、
前記配線は、
前記上面及び前記下面に対して平行にパタン形成された平面配線と、
前記第１端子と前記平面配線とを接続する第１配線部と、
前記第２端子と前記平面配線とを接続する第２配線部と
を備え、
前記平面配線は、
前記第１配線部が接続する第１接続部と、前記第２配線部が接続する第２接続部とを有する第３配線部と、
前記第３配線部に接続し、前記露出面を含む第４配線部と
を含み、
前記第１配線幅は、前記第３配線部の第２配線幅よりも広い
ボールグリッドアレイ基板。
【請求項３】
請求項２に記載のボールグリッドアレイ基板であって、
前記第４配線部は、
前記露出面を含む末端部と、
前記末端部と接続し、前記第３配線部に接続する第５配線部と
を含み、
前記第５配線部の第３配線幅は、前記第２配線幅よりも狭い
ボールグリッドアレイ基板。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一項に記載のボールグリッドアレイ基板であって、
前記第１端子と前記第１配線部とは同一であることと、前記第２端子と前記第２配線部とは同一であることの少なくとも一方を満たす
ボールグリッドアレイ基板。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか一項に記載のボールグリッドアレイ基板と、
前記上面に搭載される前記半導体チップと、
前記下面に搭載される前記第１導電性ボールと
を具備し、
前記半導体チップは、前記露出面を介してテスト装置との間の信号を伝送する
半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はボールグリッドアレイ基板、及びボールグリッドアレイ基板を含む半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）基板は、面配列状に配置された複数の外部接続用の端子を、半導体チップ搭載面と反対の面に有している。ＢＧＡ基板としては、例えば、特許文献１にその構造が開示されている。特許文献１に記載の半導体装置は、主表面において、外部電極とテスト端子とが隣接して設けられ、外部電極を介して内部導体とテスト端子とが接続されることを特徴としている。つまり、全ての端子が同一の面に配置されているＢＧＡ基板の例が開示されている。
【０００３】
特許文献２には、バンプと電気的に接続された検査パッドが、側面に配置されているＢＧＡパッケージが開示されている。このようなＢＧＡパッケージは、はんだバンプのサイズが縮小化しても、側面の検査パッドは影響を受けないため、検査時のピンショートを防ぐことができるというものである。
【０００４】
また、その他のＢＧＡ基板の構造として、めっき線が側面に露出したＢＧＡ基板が特許文献３に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−０７２５３４号公報
【特許文献２】特開平１１−１７０５８号公報
【特許文献３】特開２００１−２７４２８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
半導体装置は、製品の小型化やコストダウンなどの要求に対して、サイズの縮小が求められている。但し、半導体装置のサイズを縮小化しても、テスト用の端子を確保しつつ、信号用の端子の数をできるだけ減少させないことが好ましい。これを実現するために、特許文献２のように、半導体装置の側面からテスト用の信号を受け渡しする方法が考えられている。しかし、この方法では、表面からテスト用の端子を減らすことができるものの、側面に新たな端子を形成する必要があるため、コストアップしてしまうことが問題となる。更に、追加で端子を設ける場合、特性悪化も懸念される。また、特許文献３に記載されているＢＧＡ基板のように、側面に露出しためっき線を用いて電気特性を検査する方法も考えられる。しかし、この方法では、側面に露出した面積が小さく安定したテストを行うことは難しい。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下に、発明を実施するための形態で使用される符号を括弧付きで用いて、課題を解決するための手段を記載する。この符号は、特許請求の範囲の記載と発明を実施するための形態の記載との対応を明らかにするために付加されたものであり、特許請求の範囲に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【０００８】
本発明は、上面に半導体チップ（２）が搭載され、上面と対向する下面に複数の導電性ボール（４）が搭載されるボールグリッドアレイ基板（１）であって、上面に配置され、半導体チップ（２）に接続される第１端子（１２）と、第１端子（１２）と電気的に接続する配線（２０）と、配線（２０）を覆う絶縁部（３０）とを具備する。配線（２０）は、上面と下面とをつなぐ側面上で、絶縁部（３０）から露出する露出面（１１２ａ）を有し、露出面（１１２ａ）の第１配線幅（Ｗ３）は、絶縁部（３０）で覆われた配線の配線幅（Ｗ１）よりも広い。このようなボールグリッドアレイ基板（１）は、側面から露出している配線（２０）の断面積が大きいため、探針が側面からでも安定して接触することができる。
【０００９】
本発明の半導体装置（５）は、前段落のボールグリッドアレイ基板（１）と、上面に搭載される半導体チップ（２）と、下面に搭載される第１導電性ボール（４）とを具備する。半導体チップ（５）は、露出面（１１２ａ）を介してテスト装置との間の信号を伝送する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のボールグリッドアレイ基板は、コストアップすることなく、テスト用の信号を安定に側面から受け渡しすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明のＢＧＡ基板１を含む半導体装置５の平面図である。
【図２】図２は、図１の半導体装置５をＹ方向から見た側面図である。
【図３】図３は、図１のＡ−Ａ断面図である。
【図４】図４は、絶縁部３２の上に形成されている上配線２３を示す斜視図である。
【図５】図５は、テストに使用されない配線２５を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態によるＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）基板を説明する。
【００１３】
図１は、本発明のＢＧＡ基板１を含む半導体装置５の平面図である。図２は、図１の半導体装置５をＹ方向から見た側面図である。図１及び図２を参照すると、半導体装置５は、ＢＧＡ基板１と、半導体チップ２と、複数のボンディングワイヤ３と、複数の導電性ボール４とを具備する。尚、図１では、ＢＧＡ基板１の表面にない導電性ボール４と導電性ボール４に接続する配線とが、点線で例示されている。
【００１４】
ＢＧＡ基板１は、上面に半導体チップ２が搭載され、上面と対向する下面に複数の導電性ボール４が搭載されるボールグリッドアレイ基板である。ＢＧＡ基板１は、半導体チップ２の複数の電極パッド（図示略）と接続するための複数の上端子と、複数の導電性ボール４と接続するための複数の下端子と、各上端子と各下端子とを接続する複数の配線とを具備する。図２の側面図を参照すると、ＢＧＡ基板１は２層の配線構造を有しており、側面にそれら配線（後述する配線部２３、配線部２５など）の一部が露出している。尚、ＢＧＡ基板１は、１層の配線構造や３層以上の多層配線構造であってもよい。
【００１５】
半導体チップ２は、所望の機能を実現するための回路を含み、その回路とＢＧＡ基板１とを接続するための複数の電極パッドを表面に有する。複数のボンディングワイヤ３の各々は、半導体チップ２の電極パッドとＢＧＡ基板１の上端子とを電気的に接続する。複数の導電性ボール４は、半導体装置５が外部装置と信号を受け渡すための外部接続用の端子であり、下面に面配列状に配置される。尚、本実施の形態では、ＢＧＡ基板１と半導体チップ２とは複数のボンディングワイヤ３によって接続されているが、フリップチップボンディングやテープオートメイテッドボンディングなどのワイヤレスボンディングで接続されていてもよい。
【００１６】
ＢＧＡ基板１の詳細を説明する。図３は、図１のＡ−Ａ断面図である。図３を参照すると、ＢＧＡ基板１は、下端子１１と、上端子１２と、配線２０と、絶縁部３０とを具備する。尚、図３では、下端子１１、上端子１２、配線２０及び絶縁部３０以外の構成は省略されている。下端子１１は、ＢＧＡ基板１の下面に配置され、導電性ボール４に接続される。上端子１２は、ＢＧＡ基板１の上面に配置され、ボンディングワイヤ３を介して半導体チップ２に接続される。配線２０は、下端子１１と上端子１２とを電気的に接続する。絶縁部３０は、配線２０を覆い保護する。
【００１７】
配線２０は、下配線２１と、ビア２２と、上配線２１とを備える。絶縁部３０は、絶縁部３１と、絶縁部３２と、絶縁部３３とを備える。下配線２１は、ＢＧＡ基板１の上面及び下面に対して平行にパタン形成された配線である。下配線２１は、絶縁部３１の上に形成され、下端子１１と接続する。尚、下端子１１は、導電性ボール４及び下配線２１と電気的に接続できるように、上下面の一部を残して絶縁部３１に覆われる。
【００１８】
ビア２２は、下配線２１の上に形成され、下配線２１と上配線２３とをＢＧＡ基板１の厚み方向に接続する。下配線２１とビア２２とは絶縁部３２に覆われる。
【００１９】
上配線２３は、下配線２１と同様に、ＢＧＡ基板１の上面及び下面に対して平行にパタン形成された配線である。上配線２３は、絶縁部３２の上に形成され、上端子１２と接続する。上配線２３と上端子１２とは、絶縁部３３に覆われる。尚、上端子１２は、上配線２３の上に形成され、半導体チップ２と電気的に接続できるように、上面の一部を残して絶縁部３３に覆われる。
【００２０】
図４は、絶縁部３２の上に形成されている上配線２３を示す斜視図である。尚、図４は、図１のＢで示した配線に相当する。図４を参照すると、上配線２３は、配線部１００と、めっき線部１１０とを含む。配線部１００は、半導体チップ２と導電性ボール４との間で受け渡される信号を伝送する。めっき線部１１０は、配線２０に必ず必要なものであって、ＢＧＡ基板１から電荷を放出する。更に、めっき線部１１０は、半導体チップ２と外部のテスト装置との間で受け渡されるテスト用の信号を、安定に受け渡すことができる。
【００２１】
配線部１００は、接続部１００ａと、接続部１００ｂとを含む。接続部１００ａは、配線部１００の下面において、絶縁部３２で囲まれたビア２２が接続する部位である。つまり、接続部１００ａは、ビア２２と下配線２１とを介して、下端子１１に接続される。接続部１００ｂは、配線部１００の上面において、絶縁部３３で囲まれた上端子１２が接続する部位である。配線部１００は、半導体チップ２と導電性ボール４との間で受け渡される信号を、接続部１００ａと接続部１００ｂとを介して伝送する。配線部１００の配線幅Ｗ１は、接続部１００ａと接続部１００ｂとを結ぶ信号の伝送方向（配線の長さ方向）に直行し、ＢＧＡ基板１の上面及び下面に対して平行な方向の幅である。
【００２２】
めっき線部１１０は、めっき線部１１１と、末端部１１２とを含む。めっき線部１１１は、配線部１００と末端部１１２とを接続する配線幅Ｗ２の配線である。配線幅Ｗ２は、隣接する配線と接触しないようにＢＧＡ基板１の側面まで配線部１１０を引き出すことができる幅であり、配線幅Ｗ１よりも狭いことが好ましい。配線幅Ｗ２が配線幅Ｗ１よりも狭くなると、他の配線との接触を避けながらＢＧＡ基板１の側面まで末端部１１２を容易に引き出すことができる。但し、配線幅Ｗ２は、他の配線との十分な距離が保てる場合は、配線幅Ｗ１と同じであってもよい。
【００２３】
末端部１１２は、めっき線部１１１に接続し、側面上で絶縁部３３から露出する露出面１１２ａを含む。末端部１１２が外に露出することで、ＢＧＡ基板１は電荷を放出することができる。露出面１１２ａの面積は、絶縁部３０で覆われた配線２０に含まれる他の配線の断面積よりも大きい。言い換えると、露出面１１２ａの配線幅Ｗ３は、絶縁部３０で覆われた配線２０の他の配線幅よりも広い。詳細には、露出面１１２ａの配線幅Ｗ３は、配線幅Ｗ１よりも大きく、隣接する他の配線に接触しない幅である。配線幅Ｗ３が、配線幅Ｗ１よりも大きくなることで、半導体装置５をテストするための探針が安定して接触することができる。つまり、末端部１１２は、電荷を放出できることと、探針が安定して接触できることの２つの効果を奏している。末端部１１２は、露出面１１２ａの面積が大きくなるように、配線幅Ｗ３が前述した範囲で形成されていればよく、末端部１１２の平面形状は円形や方形など、どのような形状であってもよい。また、配線部１１０は、配線部１００と接続されていればよく、接続される場所は全体の配線パタンに基づいて決定される。尚、図３では、上配線２３にめっき線部１１０が含まれて露出する構成であるが、下配線２１がめっき線部１１０を含み露出する構成であってもよい。つまり、下端子１１と上端子１２とを電気的に接続する配線２０のなかで、下配線２１と上配線２３との少なくとも一方が側面から露出していればよい。
【００２４】
前述したように、ＢＧＡ基板１は、上面に半導体チップ２と接続するための複数の上端子と、下面に複数の導電性ボール４と接続するための複数の下端子と、各上端子と各下端子とを接続する複数の配線とを具備する。ＢＧＡ基板１では、各上端子と各下端子とを接続する複数の配線が側面に露出する構成であるが、各配線が図４に示す末端部１１２を有していなくてもよい。つまり、複数の配線のうちでテストに使用されない配線では、側面から露出する露出面の配線幅は、絶縁部３０に覆われる配線幅よりも狭いことが好ましい。例えば、図２における配線２５は、テストに使用されない配線であるため、配線２３の露出面１１２ａよりも小さい露出面２１０ａを有している。
【００２５】
図５は、テストに使用されない配線２５を示す斜視図である。尚、図５は、図１のＣで示した配線に相当する。図５を参照すると、配線２５は、配線部２００と、めっき線部２１０とを備える。配線部２００は、配線部１００と同様に、半導体チップ２と導電性ボール４との間で受け渡される信号を伝送する。めっき線部２１０は、めっき線部１１０と同様に、ＢＧＡ基板１から電荷を放出する配線である。但し、めっき線部２１０は、めっき線部１１０と異なり、テスト用の信号の受け渡しを行わない。
【００２６】
配線部２００は、接続部２００ａと、接続部２００ｂとを含む。接続部２００ａは、配線部２００の下面において、絶縁部３２で囲まれたビアが接続する部位である。接続部２００ｂは、配線部２００の上面において、絶縁部３３で囲まれた上端子が接続する部位である。配線部２００は、半導体チップ２と導電性ボール４との間で受け渡される信号を、接続部２００ａと接続部２００ｂとを介して伝送する。配線部２００は、配線部１００と同様に配線幅Ｗ１を有する。
【００２７】
めっき線部２１０は、配線部２００に接続し、側面上で絶縁部３３から露出する露出面２１０ａを含む。めっき線部２１０は、めっき線部１１１と同様に配線幅Ｗ２を有する。つまり、めっき線部２１０は、隣接する配線と接触せずに、ＢＧＡ基板１の側面まで露出面２１０ａを容易に引き出すことができる。そして、めっき線部２１０の露出面２１０ａが外に露出することで、ＢＧＡ基板１は電荷を放出することができる。尚、めっき線部２１０は、側面から露出面２１２ａが露出できればよく、どのような平面形状であってもよい。更に、めっき線部２１０は、配線部２００と接続されていればよく、接続される場所は全体の配線パタンに基づいて決定される。
【００２８】
また、本実施の形態のＢＧＡ基板１は、上配線２３の上に更に配線が積層されていてもよく、その場合、積層された配線が上配線２３と上端子１２とを接続する。更に、ＢＧＡ基板１は、下配線２１が含まれていない１層でもよく、その場合、上配線２３は下端子１１及び上端子１２と直接接続される。
【００２９】
以上のように、本発明のＢＧＡ基板１は、広い配線幅Ｗ３の露出面１１２ａを側面に有するため、側面から安定してテスト装置に接続された探針を接触させることができる。特に、露出面１１２ａを含むめっき線部１１０は、配線部１１１は通常どおりの配線幅Ｗ２でよいので、配線を設計する段階で末端部１１２を容易に設定することができ、配線設計を大きく変える必要がない。つまり、本発明のＢＧＡ基板１は、めっき線部１１０を利用することで、設計が密集しているところに新たに配線を引く必要がないためコストが掛からない効果を奏している。即ち、本発明のＢＧＡ基板１は、コストアップすることなく、テスト用の端子としての露出面１１２ａを側面に容易に設けることができ、そして、テスト用の信号を露出面１１２ａから安定に受け渡しすることができる。
【００３０】
このようなＢＧＡ基板１が搭載された半導体装置５は、側面の露出面１１２ａを介して、テスト装置との間で、テスト用の信号を容易に受け渡しすることができる。半導体装置５の検査方法としては、ＢＧＡ基板１の露出面１１２ａにテスト装置と接続された探針を接触させた後、テスト装置が探針を介して、テスト用の信号を出力する。そして、半導体装置５が、信号に基づいた信号を出力し、出力された信号に基づいてテスト装置が判定する方法で実行される。
【符号の説明】
【００３１】
１      ＢＧＡ基板
２      半導体チップ
３      ボンディングワイヤ
４      導電性ボール
５      半導体装置
１１    下端子
１２    上端子
２０    配線
２１    下配線
２２    ビア
２３    上配線
２５    配線
３０    絶縁部
３１    絶縁部
３２    絶縁部
３３    絶縁部
１００  配線部
１００ａ  接続部
１００ｂ  接続部
１１０  めっき線部
１１１  めっき線部
１１２  末端部
１１２ａ  露出面
２００  配線部
２００ａ  接続部
２００ｂ  接続部
２１０  めっき線部
２１０ａ  露出面
Ｗ１    配線幅
Ｗ２    配線幅
Ｗ３    配線幅
【図１】
2011165956.tif 000003
【図２】
2011165956.tif 000004
【図３】
2011165956.tif 000005
【図４】
2011165956.tif 000006
【図５】
2011165956.tif 000007