(57)【要約】      （修正有）【課題】上段ＢＧＡと下段ＢＧＡの間への樹脂浸透を促進することが可能な半導体装置を提供する。【解決手段】基板上に、少なくともサブストレート基板１１、２１及びハンダボール１２、２２を備える複数のボールグリッドアレイ１０、２０を積層して構成された半導体装置において、下段の前記サブストレート基板１１側面に、前記ハンダボールと電気的接続のない端面スルーホール５０を設けることで、ハンダボール補強用樹脂を塗布した場合に、端面スルーホールが樹脂が這い上がり易い平坦面となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、少なくともサブストレート基板及びハンダボールを備える複数のボールグリッドアレイを積層して構成された半導体装置において、
下段の前記サブストレート基板側面に、前記ハンダボールと電気的接続のない端面スルーホールが設けられていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体装置において、
前記端面スルーホールは、ハンダボール補強用の樹脂を塗布した際に、該樹脂が這い上がり易い平坦面を有することを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置に関し、特に、基板上にＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）を積層して実装するＰＯＰ（パッケージ・オン・パッケージ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体チップの実装効率を向上させる３次元実装技術として、従来は一つのパッケージ内部に複数の半導体チップを積層するＳｉＰ（システム・イン・パッケージ）が用いられていた。
【０００３】
しかし、ＳｉＰでは半導体チップを積層した状態で検査を行う為、内部の半導体チップのうち一つでも不良が発生した場合、同時に積層されている他の半導体チップも含めて不良品となる問題が有る。これを解決する手段としてＰＯＰ（パッケージ・オン・パッケージ）が知られている。ＰＯＰではパッケージ単位で事前に検査を行える為、良品同士のパッケージを積層する事で、ＳｉＰに比べて積層した状態での良品率が向上する利点が有る。
【０００４】
例えば、特許文献１乃至４には、ＰＯＰに関する技術が開示されている。
【０００５】
ところで、ＰＯＰはパッケージを積層する構造の為、機器の使用条件によりハンダボール部分に樹脂補強が必要な場合は、何らかの方法で２階のハンダボール部分にも補強用樹脂を塗布する必要が有る。
【０００６】
従来のＰＯＰにおいて、２階のハンダボール部分へも補強用樹脂を浸透させる方法を図３及び図４に示す。
【０００７】
ＰＯＰが母基板上へ実装された状態でハンダボールの補強用樹脂をディスペンサ（注射器）を使用して塗布する場合、２階のハンダボール部分へも補強樹脂を浸透させる為には、図３に示すように２階部分へディスペンサのニードルを当てて直接注入する方法と、図４に示すようにパッケージ周囲に補強用樹脂を塗布して樹脂の浸透性により２階部分へ樹脂を塗布する方法が有る。２階部分へ直接樹脂を塗布させる方法では、ＢＧＡの各辺に樹脂を塗布する為にはニードル先端の向きを変える機構が必要となる為、樹脂の浸透性により２階部分へ樹脂が浸透する方法を採る場合が多い。
【特許文献１】特開平１１−２６０９９９号公報
【特許文献２】特開２００３−１２４４３９号公報
【特許文献３】特開２００４−２３５５２３号公報
【特許文献４】特開２００５−０４５２５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の技術によるＰＯＰでは、下段ＢＧＡのサブストレート基板の側面はダイシングソーで切断したままの面となる為、サブストレート基板の側面は基板を構成するガラス繊維等が露出して平坦になっておらず、樹脂の浸透性は劣る。
【０００９】
従って、樹脂の粘度や塗布量によってはサブストレート基板の側面を樹脂が這い上がらず、２階部分へ樹脂が浸透しにくくなるという問題があった。
【００１０】
本発明は、以上の問題に鑑みてなされたものであり、上段ＢＧＡと下段ＢＧＡの間への
樹脂浸透を促進することが可能な半導体装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、基板上に、少なくともサブストレート基板及びハンダボールを備える複数のボールグリッドアレイを積層して構成された半導体装置において、下段の前記サブストレート基板側面に、前記ハンダボールと電気的接続のない端面スルーホールが設けられていることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の半導体装置において、前記端面スルーホールは、ハンダボール補強用の樹脂を塗布した際に、該樹脂が這い上がり易い平坦面を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、下段の前記サブストレート基板側面に、前記ハンダボールと電気的接続のない端面スルーホールを配置したので、ハンダボール補強用の樹脂を塗布した際に、該樹脂が這い上がり、上段ＢＧＡと下段ＢＧＡの間への浸透を促進することができる。
【００１４】
また、上記端面スルーホールは、ハンダボール補強用の樹脂を塗布した際に、該樹脂が這い上がり易い平坦面を有するので、より一層、上段ＢＧＡと下段ＢＧＡの間への浸透を促進することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の最良の実施形態について詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、ＢＧＡ積層半導体モジュールに対して本発明を適用した場合の実施形態である。
【００１６】
先ず、図１を参照して、本実施形態に係るＢＧＡ積層半導体モジュールにおけるＰＯＰ部分の構造について、図１により説明する。
【００１７】
図１は、本実施形態に係るＢＧＡ積層半導体モジュールの断面図である。
【００１８】
図１に示すように、半導体装置としてのＢＧＡ積層半導体モジュールにおけるＰＯＰは、下段のＢＧＡ１０の上に上段のＢＧＡ２０を積層して構成されている。
【００１９】
ＢＧＡ１０は主に、サブストレート基板１１とハンダボール１２と半導体チップ１３で構成されている。サブストレート基板１１は、ＦＲ−４をコア材として両面にビルドアップ配線層を形成したビルドアップ基板である。サブストレート基板１１の表面の中央部には半導体チップ１３が接着されており、サブストレート基板１１と半導体チップ１３は金ワイヤ１４で電気的に接続されている。また半導体チップ１３と金ワイヤ１４は封止樹脂１５で覆われており、外部からのストレス等から保護されている。更にサブストレート基板１１の表面には、封止樹脂１５の周囲に上段ＢＧＡ２０との接続パッド１６が設けられており、このパッド１６はＰＯＰ用ＢＧＡに特有の構造である。サブストレート基板１１の裏面にも接続パッド１７が設けられており、母基板とハンダボール１２で接続されている。
【００２０】
ＢＧＡ２０は主に、サブストレート基板２１とハンダボール２２と半導体チップ２３で構成されており、構造上は従来パッケージと同じである。サブストレート基板２２は両面基板であり、表面に半導体チップ２３が接着され、サブストレート基板２１と半導体チップ２３は金ワイヤ２４で電気的に接続されており、封止樹脂２５で覆われている。サブストレート基板２１の裏面には接続パッド２７が設けられており、下段ＢＧＡ１０上の接続
パッド１６とハンダボール２２で接続されている。
【００２１】
更に、下段ＢＧＡ１０のサブストレート基板１１の端面部に端面スルーホール５０を複数個設けている（端面スルーホールを適当な間隔で配置した）。端面スルーホール５０は、例えば溝やスリット等で形成され、サブストレート基板１１に設けられている半導体チップ１３やハンダボール１２とは電気的に接続されていない（つまり、電気的な接続とは別の目的で端面スルーホール５０が配置されている）。そして、端面スルーホール５０は、内壁がメッキ処理等により平坦で樹脂が濡れ広がり易い面を有している（つまり、樹脂が這い上がり易い平坦面を持つ）。
【００２２】
このような端面スルーホール５０により、基板上にＰＯＰを実装した状態でハンダボールの補強用樹脂を塗布する際に、上段ＢＧＡと下段ＢＧＡの間、つまりＰＯＰの２階部分に関して補強用樹脂が浸透し易くなる効果がある。
【００２３】
図２は、本実施形態において、２階のハンダボール部分へも補強用樹脂を浸透させる方法を示す図である。図２に示すように、端面スルーホール５０の内壁が平坦で樹脂が濡れ広がり易い為、サブストレート基板１１の側面が粗く樹脂の浸透性に劣る場合でも、端面スルーホール５０を経由して補強用樹脂がＰＯＰの２階部分へ浸透することができる。
【００２４】
次に、上記端面スルーホール５０の形成方法を説明する。
【００２５】
端面スルーホール５０の形成方法は、従来のリードレスチップキャリアで用いられる端面スルーホールの形成方法を適用できる。具体的には、連結基板で隣接する基板境界にスルーホールを形成し、基板を個片に分割する際に同時にスルーホールを半分に切断する事で、切断後のサブストレート基板１１の側面に端面スルーホール５０を形成する。
【００２６】
なお、上記実施形態においては、ＢＧＡ１０とＢＧＡ２０が積層された２階構造を有するＰＯＰを例にとって説明したが、これに限定されるものではなく、ＰＯＰが３階以上の構造であっても、本発明を適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は実装効率の向上などの理由で３次元実装技術を必要とし、機器の落下耐性など外部からのストレスに対する耐性が要求される機器等で利用される。本発明の活用例として、携帯電話やＰＤＡ、ノートＰＣ、携帯型音楽再生機器の内部に実装される半導体装置が挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本実施形態に係るＢＧＡ積層半導体モジュールの断面図である。
【図２】本実施形態において、２階のハンダボール部分へも補強用樹脂を浸透させる方法を示す図である。
【図３】従来のＰＯＰにおいて、２階のハンダボール部分へも補強用樹脂を浸透させる方法を示す図である。
【図４】従来のＰＯＰにおいて、２階のハンダボール部分へも補強用樹脂を浸透させる方法を示す図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０，２０  ＢＧＡ
１１，２１  サブストレート基板
１２，２２  ハンダボール
１３，２３  半導体チップ
１４，２４  金ワイヤ
１５，２５  封止樹脂
１６，１７，２６，２７，  接続パッド
５０  端面スルーホール
【図１】
2007184448.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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