(57)【要約】【課題】半導体チップの大きさや個数、搭載位置等の設計の自由度を向上させる。【解決手段】半導体チップ２〜４が樹脂モールド部５内に埋設されるとともに、該樹脂モールド部５の裏面に露出する端子板１に、複数の孔６がマトリクス状に並べて配置され、これら孔６には、端子板１の裏面側の開口部の少なくとも一部に他面側の開口部よりも幅の大きい部分が形成され、その幅の大きい部分までモールド樹脂が侵入しており、この孔６内の樹脂侵入部７を縦割りするようにして孔６の複数を連結する方向にダイシング溝８が前記裏面からハーフカット状態に複数形成され、これらダイシング溝８によって端子板１の一部が分離されていることにより複数の端子部９が形成され、該端子部９に半導体チップ２〜４が電気的に接続されている。【選択図】図３
2008118030.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体チップが樹脂モールド部内に埋設されるとともに、該樹脂モールド部の裏面に露出する端子板に、複数の孔がマトリクス状に並べて配置され、これら孔には、端子板の裏面側の開口部の少なくとも一部に他面側の開口部よりも幅の大きい部分が形成され、その幅の大きい部分までモールド樹脂が侵入しており、この孔内の樹脂侵入部を縦割りするようにして孔の複数を連結する方向にダイシング溝が前記裏面からハーフカット状態に複数形成され、これらダイシング溝によって端子板の一部が分離されていることにより複数の端子部が形成され、該端子部に半導体チップが電気的に接続されていることを特徴とする表面実装型半導体パッケージ。
【請求項２】
表面実装型半導体パッケージの裏面に配置される端子板であって、複数の孔がマトリクス状に並べて配置されるとともに、これら孔は、端子板の一面側の開口部より他面側の開口部の方が大きい幅の部分を有していることを特徴とする表面実装型半導体パッケージ用端子板。
【請求項３】
前記孔は横断面円形であり、前記一面側の開口部より他面側の開口部の方が径が大きいことを特徴とする請求項２記載の表面実装型半導体パッケージ用端子板。
【請求項４】
前記一面側の開口部は、各孔を連結する格子状の溝であり、その溝の幅よりも前記他面側の開口部の幅の方が大きいことを特徴とする請求項２記載の表面実装型半導体パッケージ用端子板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂モールド部内の半導体チップを外部に接続するための端子部が樹脂モールド部の底面に露出された表面実装型半導体パッケージ及びこれに用いられる端子板に関する。
【背景技術】
【０００２】
表面実装型半導体パッケージは、樹脂モールド部内で半導体チップと端子部とが電気的に接続され、その端子部の一部が樹脂モールド部の底面に露出されており、その露出部分にハンダを密着させて実装基板に搭載することにより、半導体パッケージと基板とをハンダにより直接接続する構成とされている。最近ではＬＧＡ（Ｌａｎｄ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）タイプと称し、パッケージの裏面（実装面）に多数の端子部が配列されたものが用いられるようになってきている。
【０００３】
この種の表面実装型半導体パッケージとして、パッケージの裏面を端子部の部分でハーフカットダイシングし、そのダイシング溝によって端子部を複数に分断することにより、多くの端子部を形成した構造のものがある。この場合、この半導体パッケージを基板に搭載した後等に端子部とパッケージとが剥離しないように、端子部はパッケージから露出する外部側よりも内部側の方が大きな面積に形成されており、その内部側の裏側にモールド樹脂による食いつき手段が設けられた構成とされている（例えば特許文献１の図１６及び図１７参照）。
【特許文献１】特開２０００−２８６３７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、各端子部は、通常、半導体チップを搭載するステージ部の周囲に配置される。また、このステージ部の周囲には、樹脂モールドされるまでステージ部をフレームに支持しておくためのサポートバーも配置される。このため、端子部やサポートバーを配置する周辺部を除いてステージ部が形成されることになり、搭載される半導体チップの大きさ、個数、配置等に制約が生じる。
【０００５】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、半導体チップの大きさや個数、搭載位置等の設計の自由度を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的を達成するために、本発明は表面実装型半導体パッケージ及びこれに用いられる端子板を提案する。
本発明の表面実装型半導体パッケージは、半導体チップが樹脂モールド部内に埋設されるとともに、該樹脂モールド部の裏面に露出する端子板に、複数の孔がマトリクス状に並べて配置され、これら孔には、端子板の裏面側の開口部の少なくとも一部に他面側の開口部よりも幅の大きい部分が形成され、その幅の大きい部分までモールド樹脂が侵入しており、この孔内の樹脂侵入部を縦割りするようにして孔の複数を連結する方向にダイシング溝が前記裏面からハーフカット状態に複数形成され、これらダイシング溝によって端子板の一部が分離されていることにより複数の端子部が形成され、該端子部に半導体チップが電気的に接続されていることを特徴とする。
【０００７】
このような構成としたことにより、端子板から分離された端子部は、樹脂モールド部から孔の中に入り込んだ樹脂侵入部によって抱きかかえられるように支持されており、端子部にこれを剥離する方向に外力が作用した場合でも、その剥離を防止することができる。その場合、マトリクス状の孔の選択により、端子板の周辺部だけでなく、中央部等の任意の位置に端子部を形成することができるとともに、端子部の個数も任意に設定することができる。これら端子部と半導体チップとの接続は、ボンディングワイヤを介する構成としてもよいし、ハンダボール等を介して直接搭載する構成としてもよい。
【０００８】
また、このような表面実装型半導体パッケージの裏面に配置される端子板としては、複数の孔がマトリクス状に並べて配置されるとともに、これら孔は、端子板の一面側の開口部より他面側の開口部の方が大きい幅の部分を有していることを特徴とする。
この孔は、必ずしも横断面円形の開口でなくてもよいが、開口幅の大きい部分が端子板の他面側にあればよい。
【０００９】
この端子板において、前記孔は横断面円形であり、前記一面側の開口部より他面側の開口部の方が径が大きい構成とすることができ、横断面円形の孔であるので製作も容易である。
【００１０】
また、本発明の端子板において、前記一面側の開口部は、各孔を連結する格子状の溝であり、その溝の幅よりも前記他面側の開口部の幅の方が大きい構成とすることができる。
この構成の場合は、一面側に溝が形成されているので、この溝の部分までダイシングすることにより端子部を分離することができる。つまり、ダイシングが端子板の厚さの途中までの深さでよいので、端子板の上に半導体チップを直接搭載したとしても、ダイシング時に半導体チップまで損傷してしまうことがない。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の表面実装型半導体パッケージ及び端子板によれば、マトリクス状に配置した孔の選択により、端子板の周辺部だけでなく、中央部等の任意の位置に端子部を形成することができるとともに、端子部の個数も任意に設定することができる。したがって、半導体チップの大きさや個数、搭載位置等の設計の自由度を向上させることができる。この場合、分離した端子部は樹脂侵入部によって支持されるので、剥離することなく強固に保持される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
この発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１から図４は第１実施形態の表面実装型半導体パッケージ及び端子板を示している。この実施形態の半導体パッケージは、図1にその裏面を示したように、裏面形状が正方形をなしており、その裏面の全体に端子板１が露出し、この端子板１の上に複数の半導体チップ２〜４が搭載され、これら半導体チップ２〜４を埋没させるように端子板１の上に樹脂モールド部５が形成され、端子板１に形成した複数の孔６から樹脂モールド部５の樹脂が臨ませられた構成とされている。
【００１３】
この端子板１は、正方形板状に形成され、複数の孔６が等間隔のマトリクス状に並べて配置されている。これら孔６は、大径部６ａと小径部６ｂとを連結させた構成とされ、各孔６とも、端子板１の一面側に小径部６ｂ、他面側に大径部６ａを配置している。図示例の場合は、孔６が１２個×１２個のマトリクス状に配置されている。
これら孔６は、端子板１の両面に異なる形状のマスクを施して、端子板１の両側からエッチング処理することにより形成され、端子板１の厚さ方向の中央部で大径部６ａと小径部６ｂとが連結されている。そして、大径部６ａの開口部を裏面側に配置した状態で小径部６ｂの開口部を上にし、その上に半導体チップ２〜４が搭載されている。また、樹脂モールド部５の樹脂は各孔６内に侵入し、各孔６内の樹脂侵入部７も端子板１の裏面側に大径部７ａ、その反対側に小径部７ｂが配置される。
【００１４】
そして、このマトリクス状の孔６の複数を連結するように複数のダイシング溝８が形成され、これらダイシング溝８によって端子板１から複数の端子部９が分離された状態となっている。このダイシング溝８は、いわゆるハーフカットダイシングによって形成されたものであり、端子板１の裏面から端子板１を切断し得るまでの深さで形成されている。また、ダイシング溝８の幅は、孔６の最小内径よりも小さい幅に形成されており、孔６の中心を通ってダイシング溝８が形成されている。この例の場合は、各ダイシング溝８はレーザダイシングによって形成されており、4個の孔６に囲まれた部分を一つずつ分離するように孔６の部分で屈曲しながらダイシングされている。また、孔６内の樹脂侵入部７はダイシング溝８によって縦割り状態に切断され、ダイシング溝８の両側部には、縦割りされた樹脂侵入部７の断面が露出することになる。
【００１５】
また、半導体チップ２〜４は、図示例の場合は大きさの異なるものが３個搭載されており、これら半導体チップ２〜４と前記端子部９との間がボンディングワイヤ１０によって接続されている。
【００１６】
このように構成された半導体パッケージは、底面に露出している端子板１の各端子部９にハンダを付着させた状態で基板（図示略）に搭載され、ハンダを溶融固着することにより、基板の回路と半導体パッケージの半導体チップ２〜４とが端子部９を介して接続状態となるものである。
【００１７】
この端子部９は、その四隅に、縦割りされた樹脂侵入部７が配置されており、これら縦割り状態の樹脂侵入部７は、端子板１の裏面側に大径部７ａが形成されることから、この大径部７ａの一部が端子部９の裏面側に回りこんだフック状に形成される。したがって、端子部９が四隅の樹脂侵入部７によって抱きかかえられた状態に支持されることになり、基板から半導体パッケージが引き離される方向に力が作用する場合も、樹脂侵入部７が抵抗となって端子部９と樹脂モールド部５とが剥離することが防止される。
なお、この第１実施形態の例ではダイシング溝８は端子板１を貫通する深さに形成されるため、端子板１に搭載されている半導体チップ２〜４を損傷しないように、これらの搭載領域を避けてダイシングされる。
【００１８】
図５及び図６は本発明の第２実施形態の半導体パッケージを示している。この実施形態において第１実施形態と同じ部材には同一符号を付して説明を簡略化する（以下の各実施形態においても同様）。
【００１９】
この表面実装型半導体パッケージは、端子板１は第１実施形態のものと同じものが使用されるが、その上に、大きさの異なる二種類の半導体チップ２１・２２が積み重ねられた状態に搭載されている。下段の半導体チップ２１は上段の半導体チップ２２よりも面積が小さく形成されており、下段の半導体チップ２１の上にスペーサ部材２３を介して間隔をあけて上段の半導体チップ２２が積み重ねられている。このスペーサ部材２３は下段の半導体チップ２１よりも面積がさらに小さく形成され、下段の半導体チップ２１の周辺部にボンディングワイヤ１０を接続できるようになっている。また、この下段の半導体チップ２１の搭載領域の周囲で上段の半導体チップ２２の投影領域内に、裏面からのハーフカット状態のダイシング溝８によって複数の端子部９が分離形成され、これら端子部９に下段の半導体チップ２１のボンディングワイヤ１０が接続されている。一方、上段の半導体チップ２２の投影領域の外側にダイシング溝８によって複数の端子部９が分離形成され、これら端子部９に上限の半導体チップ２２に接続されたボンディングワイヤ１０が接続されている。
図５中符号２４は半導体チップ２１と端子板１との間の接着剤を示している。
【００２０】
このように、この実施形態に用いられている端子板１は、マトリクス状に配置された孔６を連結する任意の位置でハーフカット状態にダイシングして端子部９を形成するので、端子板１の周辺部だけでなく、中央領域にも端子部９を形成することができ、図５に示すようにスタックされた半導体チップ２１・２２の投影領域内でも端子部９を形成して、外部との接続を図ることが可能になるのである。
【００２１】
図７及び図８は本発明の第３実施形態の半導体パッケージを示しており、この実施形態の半導体パッケージにおいては、これに用いられている端子板も先の実施形態のものと異なっている。
すなわち、この実施形態の半導体パッケージは、端子板３１の裏面側では孔３２が先の実施形態と同じスポット状に形成されるが、反対面側（樹脂モールド部５が形成される側）では、孔３２を連結する格子状の溝３３が形成された構成である。この場合、溝３３の幅は孔３２の開口部の内径よりも小さく形成されている。これら孔３２及び溝３３は、他の実施形態と同様に、端子板３１の両面にマスクを施してエッチングすることにより形成されている。
【００２２】
そして、端子部９を形成するダイシング溝８は、予め形成されていた溝３３の幅よりもさらに小さい幅で形成されている。この場合、溝３３の部分では端子板３１の厚さが他の部分よりも薄く形成され、しかも樹脂モールド部５が形成されている側の方から溝３３が形成されているから、ダイシング溝８は、溝３３に到達するまで、つまり溝３３により残っている厚さの分だけを切断しており、端子板３１の厚さの途中までの深さで形成されている。
【００２３】
このように構成した半導体パッケージにおいても、溝３３から孔３２内にかけて樹脂侵入部３４が形成され、溝３３の幅より孔３２の開口部内径の方が大きいことから、樹脂侵入部３４も、端子板３１の裏面側に幅広部３４ａが形成されることになる。そして、この樹脂侵入部３４を縦割りするようにダイシング溝８が形成されているから、他の実施形態の場合と同様、分離された端子部９を樹脂侵入部３４が抱きかかえるように支持することになり、端子部９の剥離が防止される。
また、この実施形態の端子板３１の場合は、前記第１実施形態の端子板１と異なり、半導体チップが搭載される一面側に溝３３が形成されていることから、この溝３３の部分までダイシングすることにより端子部９を分離することができる。つまり、ダイシングが端子板３１の厚さの途中までの深さでよいので、図８に鎖線で示した半導体チップ２の搭載領域内をダイシングする場合でも、その半導体チップ２を損傷してしまうことがない。
【００２４】
また、図９及び図１０は本発明の第４実施形態の半導体パッケージを示している。
この半導体パッケージでは、端子板は図７及び図８に示された実施形態のものと同じ孔３２と溝３３とを有する端子板３１が使用されており、この端子板３１に搭載されている複数の半導体チップ４１〜４４のうち、図１０の場合は二個の半導体チップ４１・４２は、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）、ＬＧＡ（Ｌａｎｄ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）タイプとされ、端子板３１の端子部９にハンダボール４５を介して直接的に接続されている。また、他の半導体チップ４３・４４のうちの一つ４３は、ＬＧＡタイプの半導体チップ４２の上に重ねられており、端子部９にボンディングワイヤ１０を介して接続されている。さらに、この端子板３１は、半導体チップが搭載されていない不要なコーナー部分Ｘが前記孔３２の部分から切除されている。
【００２５】
図１０に示すように、この端子板３１は、その周辺部だけでなく中央部分等の任意の位置に端子部９を形成することができるので、ＢＧＡタイプ等の半導体チップ４１・４２も搭載可能になる。また、複数の半導体チップを積み重ねてパッケージ化することも可能であり、ボンディングワイヤ１０やハンダボール４５など、半導体チップの形態に合わせて適宜の接続構造を採用することができ、パッケージ設計の自由度を高めることができる。さらに、孔３２は予めマトリクス状に形成されているので、ダイシング時に孔３２の部分をダイシングして不要部分を切除することができ、四角形に限らず種々の外形のものを作成することができる。
【００２６】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこれらの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば、いずれの実施形態においても、４個の孔によって囲まれた部分を一つの単位として端子部としているが、これらを二つ連続した形状のものを一つの端子部としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１実施形態の表面実装型半導体パッケージを示す裏面図である。
【図２】図１の部分拡大図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿う矢視断面図である。
【図４】図１の半導体パッケージに使用されている端子板の平面図である。
【図５】本発明の第２実施形態の表面実装型半導体パッケージを示す樹脂モールド部を省略した正面図である。
【図６】図５の裏面図である。
【図７】本発明の第３実施形態の表面実装型半導体パッケージを示す図２同様の部分拡大図である。
【図８】図７のＢ−Ｂ線に沿う矢視断面図である。
【図９】本発明の第４実施形態の表面実装型半導体パッケージを示す樹脂モールド部を省略した正面図である。
【図１０】図９の裏面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１…端子板、２〜４…半導体チップ、５…樹脂モールド部、６…孔、６ａ…大径部、６ｂ…小径部、７…樹脂侵入部、７ａ…大径部、７ｂ…小径部、８…ダイシング溝、９…端子部、２１・２２…半導体チップ、２３…スペーサ部材、２４…接着剤、３１…端子板、３２…孔、３３…溝、３４…樹脂侵入部、４１〜４４…半導体チップ、４５…ハンダボール
【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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【図８】
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【図９】
2008118030.tif 000011
【図１０】
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