(57)【要約】【課題】電子機器の小型化や薄型化の要求に伴い、半導体パッケージおよびその実装方法では、端子数の増加に対応し、実装面積の縮小、かつ半導体パッケージの実装時における高さを低減することが要求され、また実装時の高さの低減化も要求されている。【解決手段】側辺に複数のガルウィング形状のリードを有し、かつ底面に格子状に配列した複数のパッドを有するように構成し、またプリント配線板に実装する際には、直接または複数のパッドに形成した半田ボールによる接合端子を介して、半田付けあるいは導電性樹脂で接合されるようにした。【選択図】　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
側辺に複数のガルウィング形状のリードを有し、かつ底面に格子状に配列した複数のパッドを有したことを特徴とする半導体パッケージ。
【請求項２】
複数のパッドにはそれぞれ接合端子として半田ボールが実装されたことを特徴とする請求項１記載の半導体パッケージ。
【請求項３】
複数のパッドにはそれぞれ導電性樹脂からなる接合端子が実装されたことを特徴とする請求項１記載の半導体パッケージ。
【請求項４】
側辺に複数のガルウィング形状のリードを有し、かつ底面に格子状に配列した複数のパッドを有する半導体パッケージをプリント配線板に実装する半導体パッケージの実装方法であって、前記半導体パッケージの複数のパッドにそれぞれ半田ボールを形成し、前記複数のリードの自由端および前記半田ボールに対向する位置にそれぞれ設けられた前記プリント配線板の対応パッドにクリーム半田を印刷し、前記クリーム半田を加熱して前記半導体パッケージの複数のリードおよび前記半田ボールと前記プリント配線板の対応パッド間を接合するようにしたことを特徴とする半導体パッケージの実装方法。
【請求項５】
側辺に複数のガルウィング形状のリードを有し、かつ底面に格子状に配列した複数のパッドを有する半導体パッケージをプリント配線板に実装する半導体パッケージの実装方法であって、前記複数のリードの自由端および前記複数のパッドに対向する位置にそれぞれ設けられた前記プリント配線板の対応パッドにクリーム半田を印刷し、前記クリーム半田を加熱して前記半導体パッケージの複数のリードおよび前記複数のパッドと前記プリント配線板の対応パッド間を接合するようにしたことを特徴とする半導体パッケージの実装方法。
【請求項６】
クリーム半田の代わりに導電性樹脂を印刷したことを特徴とする請求項４または請求項５記載の半導体パッケージの実装方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は多数の入出力端子を要する半導体パッケージおよびその実装方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図７は従来の技術による半導体パッケージの実装構造を示す側面図である。図において、１はプリント配線板、２はパッド、３は半導体パッケージ、４はリード、５は半田である。ここで、リード４は、半導体パッケージ３から鴎の開いた翼のような形をして伸びていることからガルウィング（Ｇｕｌｌｗｉｎｇ）リードと呼ばれている。
プリント配線板１上にはパッド２が設けられている。半導体パッケージ３のリード４は、パッド２に位置合わせされ、半田５により接合され、電気的かつ機械的にプリント配線板に固定される。
【０００３】
近年の電子部品の高集積化は著しく、それに伴いＩ／Ｏ数も増加してきた。このため、半導体パッケージの端子数も増加してきている。ガルウィングリードの場合、その増加分がそのまま半導体パッケージ寸法の大型化につながってきた。その対策として、半導体パッケージは、長方形をしたフラットパッケージの一対の長辺に外部入出力用のガルウィングリードを配置したＳＯＰ（Ｓｍａｌｌ　Ｏｕｔｌｉｎｅ　Ｐａｃｋａｇｅ）から正方形のフラットパッケージの４辺にガルウィングリードを配置したＱＦＰ（Ｑｕａｄ　Ｆｌａｔ　Ｐａｃｋａｇｅ）へと変化し、高集積化に対応して必要となった端子数を確保してきた。
【０００４】
また、携帯電話をはじめとする機器では、更なる高集積化と共に小型化が要求されており、プリント配線板上に占める半導体パッケージの面積を縮小する方法として、例えば特開昭６２−１４２３９４号公報「半導体パッケージの実装方法」に示されるような実装構造が提案されてきた。これは、形状の異なる２個のパッケージを同位置に上下に二段重ねして配置し、各パッケージのガルウィングリードをプリント配線板へ半田で接合するものである。
【０００５】
さらに、最近では、フラットパッケージの底面に入出力端子用のパッドを格子配列状に複数並べて設け、このパッドと対設したプリント配線板のパッドとを半田ボールを介して実装するＢＧＡ（Ｂａｌｌ　Ｇｒｉｄ　Ａｒｒａｙ）が採用されてきている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の半導体パッケージおよびその実装方法は以上のように構成されているので、ＳＯＰやＱＦＰのようにガルウィングリードを配置したものは、リードの設定位置がパッケージの外周に限られるため、端子ピッチと端子数によってパッケージ寸法は制約を受け、半導体チップの大きさが年々縮小しているにもかかわらず、パッケージ寸法を小さくすることに限界があった。一方、ＢＧＡは、パッケージ寸法の縮小化を可能にするが、逆にパッケージ寸法により配置するパッド数が制限されるので、ガルウィングリードを持つパッケージと同様、端子ピッチと端子数の制約からパッケージ寸法の縮小化に限界があった。また、特開昭６２−１４２３９４号公報の方法の場合は、実装面積は小さくできるが、高さ方向の寸法が増加し、薄型化の流れに逆行するなどの問題があった。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、端子数の増加に対応し、実装面積の縮小、かつ半導体パッケージの実装時の高さを低減することを可能にする半導体パッケージおよびその実装方法を得ることを目的とする。
【０００８】
また、この発明は端子数の増加や実装面積の縮小に対応すると共に、実装時の高さの低減化を可能にする半導体パッケージおよびその実装方法を得ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る半導体パッケージは、側辺に複数のガルウィング形状のリードを有し、かつ底面に格子状に配列した複数のパッドを有したものである。
【００１０】
この発明に係る半導体パッケージは、複数のパッドにはそれぞれ接合端子として半田ボールが実装されたものである。
【００１１】
この発明に係る半導体パッケージは、複数のパッドにはそれぞれ導電性樹脂からなる接合端子が実装されたものである。
【００１２】
この発明に係る半導体パッケージの実装方法は、側辺に複数のガルウィング形状のリードを有し、かつ底面に格子状に配列した複数のパッドを有する半導体パッケージをプリント配線板に実装する半導体パッケージの実装方法であって、半導体パッケージの複数のパッドにそれぞれ半田ボールを形成し、複数のリードの自由端および半田ボールに対向する位置にそれぞれ設けられたプリント配線板の対応パッドにクリーム半田を印刷し、クリーム半田を加熱して半導体パッケージの複数のリードおよび半田ボールとプリント配線板の対応パッド間を接合するようにしたものである。
【００１３】
この発明に係る半導体パッケージの実装方法は、側辺に複数のガルウィング形状のリードを有し、かつ底面に格子状に配列した複数のパッドを有する半導体パッケージをプリント配線板に実装する半導体パッケージの実装方法であって、複数のリードの自由端および複数のパッドに対向する位置にそれぞれ設けられたプリント配線板の対応パッドにクリーム半田を印刷し、クリーム半田を加熱して半導体パッケージの複数のリードおよび複数のパッドとプリント配線板の対応パッド間を接合するようにしたものである。
【００１４】
この発明に係る半導体パッケージの実装方法は、クリーム半田の代わりに導電性樹脂を形成したものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１における半導体パッケージの実装構造を示す側面図、図２はこの発明の実施の形態１における半導体パッケージの裏面構造を示す底面図である。図において、図７に相当する部分には同一符号を付す。６は半導体パッケージ３のパッド、７は半田ボール、８はプリント配線板のパッドである。
半導体パッケージ３には、側面に複数のガルウィングリード４が設けられ、また底面には図２に示すように格子状に配列したパッド６が複数個設けられている。一方、プリント配線板１には、半導体パッケージ３を搭載したときに、ガルウィングリード４の自由端およびパッド６とに対向する位置にパッド２，８が設けられている。
【００１６】
半田付けの方法は、例えば次のようにして行われる。
先ず、図３に示すように、半導体パッケージ３の底面のパッド６上に半田ボール７を形成する。また、プリント配線板１上のパッド２，８へクリーム半田を印刷しておく。次に、半導体パッケージ３をプリント配線板１上に搭載した後、加熱して各部の半田を溶融させる。このことで、半導体パッケージ３のパッド６とプリント配線板１のパッド８が、またガルウィングリード４とパッド２が半田付けされる。
【００１７】
図４および図５は半導体パッケージのパッド形状の接合部について例示す側面図である。接合端子として半田ボール７を形成するが、半導体パッケージ３の底面のパッド６は、図４に示すようにパッド６がパッケージ底面と同一面であってもよく、また図５の接合部に示すようにパッド６’がパッケージ底面から突出する形状としてもよい。
【００１８】
半導体パッケージ３は、ガルウィングリード４に加え底面に格子配列したパッド６，６’を設けたことにより、パッケージ寸法に対する端子数は、ＳＯＰやＱＦＰに見られるパッケージの側面にだけリードを設けたものに対して、より多くの端子数を確保することができる。そのため、パッケージ寸法を、ガルウィングリード４の端子数により増大するのを制限できる。また、底面の格子配列のパッド６，６’およびガルウィングリード４により、プリント配線板１との接合面積もより多く確保できるので、その接合強度は従来のものよりも向上し、プリント配線基板の寿命は機械的なストレス、例えば繰返し曲げなどに対して向上する。
【００１９】
上記図１〜図３の説明では、半導体パッケージ３は、ガルウィングリード４を２辺に設けたＳＯＰタイプを示したものであるが、パッケージの４辺にリードを設けたＱＦＰタイプのようにしてもよい。
また、パッド６に対して半田ボール７を介在させて接合端子としているが、半導体を機能させるために必要な導通状態を確保でき、接合後の強度を確保できるものであれば、他の接合材、例えば導電性接着剤や異方性導電フィルム、異方性導電樹脂など導電性樹脂を用いてもよく、その形状もボール状、ブロック状、円柱状など自由にしてもよい。この場合の形成方法の例としては、転写あるいはディスペンサにより半導体パッケージのパッドへ導電性樹脂を塗布または供給し、加熱炉に投入し、その導電性樹脂を硬化させることにより形成すればよい。
【００２０】
さらに、プリント配線板１との接合も、半田によらず、導電性樹脂などの接合材を用いて行ってもよい。この場合、ペースト状の導電性樹脂接着剤を用い、印刷配線板への供給は、クリーム半田のようにメタルマスクを介して印刷する方法、ディスペンサにより直接供給する方法、あるいは転写方式で供給する方法で行う。その後、通常のように半導体パッケージの搭載を行い、加熱炉に投入して樹脂を硬化させれば、印刷配線板のパッドと半導体パッケージのパッドとを電気的に結合し、固定することができる。
なお、半導体パッケージ３は、製品とする場合、図２に示すようなパッド６を露出させた状態のもとしてもよいし、あるいは図３に示すようにパッド６に半田ボール７を予め実装した状態のものとしてもよい。そうすれば、使用者側は適用状況に応じて選択することが可能となる。
【００２１】
以上のように、この実施の形態１によれば、プリント配線板１に実装する半導体パッケージ３を、側辺に複数のガルウィングリード４を有し、かつ底面に格子状に配列した複数のパッド６，６’を有する構造とし、複数のパッド６にそれぞれ半田ボール７または導電性樹脂の接合端子を形成し、複数のリード４および接合端子と、これらに対向する位置にそれぞれ設けられたプリント配線板１の対応パッド２，８間をクリーム半田や導電性樹脂で接合するようにしたものである。したがって、ガルウィングリード４に加え底面に格子配列したパッド６，６’を設けたことにより、パッケージ寸法に対する端子数は、パッケージの側面にだけリードを設けたものに比べて、より多くの端子数を確保することができる効果が得られる。また、底面の格子配列のパッド６，６’およびガルウィングリード４により、プリント配線板１との接合面積もより多く確保できるので、その接合強度を向上させ、プリント配線基板の寿命は機械的なストレス、例えば繰返し曲げなどに対して向上させる効果が得られる。
【００２２】
実施の形態２．
図６はこの発明の実施の形態２における半導体パッケージの実装構造を示す側面図で、図において、図１に同じ部分には同一符号を付す。４’はリード、９は半田である。この場合、ガルウィングリード４’は、その脚部の高さを低く設定されている。
上記実施の形態１ではＢＧＡタイプの半田ボールを設けていたが、この実施の形態２では代わりにＬＧＡ（Ｌａｎｄ　Ｇｒｉｄ　Ａｒｒａｙ）タイプの配置としている。
【００２３】
プリント配線板１に半導体パッケージ３を実装する場合、まず、プリント配線板１上の所定のパッド２，８上へクリーム半田９を印刷する。次に半導体パッケージ３を搭載し、加熱して半田９を溶融させることで、半導体パッケージ３のパッド６とプリント配線板１のパッド８が、またガルウィングリード４’とパッド２が半田付けされる。このようにすることにより、半田ボールを用いない分、プリント配線板１との接合後の高さを低くすることができるので、薄型化が可能になる。また、機械的ストレスに対しても、ガルウィングリード４’の接合もあるので剛性が向上し、ＬＧＡ単品によるよりも機械的なストレス、例えば繰返し曲げなどに対する耐性向上する。
【００２４】
以上のように、この実施の形態２によれば、プリント配線板１に実装する半導体パッケージ３を、側辺に複数のガルウィングリード４’を有し、かつ底面に格子状に配列した複数のパッド６，６’を有する構造とし、ガルウィングリード４’および複数のパッド６と、これらに対向する位置にそれぞれ設けられたプリント配線板１の対応パッド２，８間をクリーム半田や導電性樹脂で接合するようにしたものである。したがって、ガルウィングリード４’に加え底面に格子配列したパッド６，６’を設けたことにより、パッケージ寸法に対する端子数は、パッケージの側面にだけリードを設けたものに比べて、より多くの端子数を確保することができ、加えて、プリント配線板１との接合後の高さを低くすることができるので、実装構造の薄型化を可能にする効果が得られる。また、機械的ストレスに対しても、ガルウィングリード４’の接合もあるので剛性が向上し、ＬＧＡ単品によるよりも機械的なストレス、例えば繰返し曲げなどに対する耐性向上させる効果が得られる。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、側辺に複数のガルウィング形状のリードを有し、かつ底面に格子状に配列した複数のパッドを有するように構成したので、半導体パッケージの高集積化に伴い要求される端子数の増加に対応でき、また端子数の多いデバイスに対してもパッケージ寸法を抑えることができる効果があり、加えてプリント配線板との実装時の接合面積率も向上させる効果が得られる。
【００２６】
この発明によれば、複数のパッドにはそれぞれ接合端子として半田ボールが実装されるように構成したので、半導体パッケージの高集積化に伴い要求される端子数の増加に対応でき、また端子数の多いデバイスに対してもパッケージ寸法を抑えることができ、さらにプリント配線板への実装を容易にする効果がある。
【００２７】
この発明によれば、複数のパッドにはそれぞれ導電性樹脂からなる接合端子が実装されるように構成したので半導体パッケージの高集積化に伴い要求される端子数の増加に対応でき、また端子数の多いデバイスに対してもパッケージ寸法を抑えることができ、さらにプリント配線板への実装を容易にする効果がある。
【００２８】
この発明によれば、側辺に複数のガルウィング形状のリードを有し、かつ底面に格子状に配列した複数のパッドを有する半導体パッケージをプリント配線板に実装する半導体パッケージの実装方法であって、半導体パッケージの複数のパッドにそれぞれ半田ボールを形成し、複数のリードの自由端および半田ボールに対向する位置にそれぞれ設けられたプリント配線板の対応パッドにクリーム半田を印刷し、クリーム半田を加熱して半導体パッケージの複数のリードおよび半田ボールとプリント配線板の対応パッド間を接合するように構成したので、ガルウィング形状のリードに加え底面に格子配列したパッドを設けたことにより、パッケージ寸法に対する端子数は、パッケージの側面にだけリードを設けたものに比べて、より多くの端子数を確保することができる効果がある。また、底面の格子配列のパッドおよびリードにより、プリント配線板との接合面積もより多く確保できると共に、その接合強度を向上させ、プリント配線基板の寿命を向上させる効果がある。
【００２９】
この発明によれば、側辺に複数のガルウィング形状のリードを有し、かつ底面に格子状に配列した複数のパッドを有する半導体パッケージをプリント配線板に実装する半導体パッケージの実装方法であって、複数のリードの自由端および複数のパッドに対向する位置にそれぞれ設けられたプリント配線板の対応パッドにクリーム半田を印刷し、クリーム半田を加熱して半導体パッケージの複数のリードおよび複数のパッドとプリント配線板の対応パッド間を接合するように構成したので、ガルウィング形状のリードに加え底面に格子配列したパッドを設けたことにより、パッケージ寸法に対する端子数は、パッケージの側面にだけリードを設けたものに比べて、より多くの端子数を確保することができ、加えてプリント配線板との接合後の高さを低くし実装構造の薄型化を可能にする効果がある。また、底面の格子配列のパッドおよびリードにより、プリント配線板との接合面積もより多く確保できると共に、その接合強度を向上させ、プリント配線基板の寿命を向上させる効果がある。
【００３０】
この発明によれば、クリーム半田の代わりに導電性樹脂を形成するように構成したので、半田付け以外の方法でも半田付けと同様な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による半導体パッケージの実装構造を示す側面図である。
【図２】同実施の形態１に係る半導体パッケージの裏面構造を示す底面図である。
【図３】同実施の形態１に係る半田ボールを設けた半導体パッケージを示す底面図である。
【図４】同実施の形態１に係る半導体パッケージのパッド形状を示す接合部の側面図である。
【図５】同実施の形態１に係る半導体パッケージの他のパッドを示す接合部の側面図である。
【図６】同実施の形態２における半導体パッケージの実装構造を示す側面図である。
【図７】従来の技術による半導体パッケージの実装構造を示す側面図である。
【符号の説明】
１　プリント配線板、２，６，６’，８　パッド、３　半導体パッケージ、４，４’　ガルウィングリード、５，９　半田、７　半田ボール。
【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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