(57)【要約】【課題】チップ部分のチップ立ちを回避でき、且つ、高密度実装を行うことができるチップ部品を提供する。【解決手段】チップ部品１は、チップ本体１ａと、チップ本体１ａ上に形成される一対の外部電極２Ｂとを備える。外部電極２Ｂは、チップ本体１ａの底面であって相互に対向する縁部に形成された一対の金属膜２ｂと、金属膜２ｂ上に形成された半田ボール４とを備え、金属膜２ｂがチップ本体１ａの側壁３上に形成されていない。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
チップ本体と該チップ本体上に形成される電極とを備えるチップ部品であって、
前記電極が、前記チップ本体の底面であって相互に対向する縁部に形成された一対の金属膜と、該金属膜上に形成された半田ボールとを備え、前記金属膜が前記チップ本体の側壁に形成されていないことを特徴とするチップ部品。
【請求項２】
前記チップ本体の上面に、前記底面に形成された金属膜に対向して形成された一対の金属膜を更に備える、請求項１に記載のチップ部品。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のチップ部品と半導体チップとをプリント基板に搭載した半導体装置であって、
前記プリント基板は、前記チップ部品の半田ボールを搭載するランドを備え、該ランド上で前記チップ部品を支持することを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
前記プリント基板は、前記半田ボールを搭載するランド上に、該半田ボールに隣接して前記半導体チップのリード端子を搭載する、請求項３に記載の半導体装置。
【請求項５】
請求項２に記載のチップ部品と半導体チップとをプリント基板に搭載した半導体装置であって、
前記プリント基板は、前記チップ部品の半田ボールを搭載するランドを備え、該ランド上で複数の前記チップ部品を積層して支持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、チップ部品及び半導体装置に関し、更に詳しくは、電極を有するチップ部品、及び、チップ部品が半田によりプリント基板上のランドに搭載された半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子製品の小型化に伴い、プリント基板に表面実装される電子部品も小型化が進んでいる。表面実装用の電子部品としては、例えば、チップコンデンサ、チップコイル、チップ抵抗、チップバリスタ等のチップ形状をしたチップ部品が知られている。
【０００３】
特許文献１には、プリント基板に形成された一対のランドに、チップ部品の電極を接合する技術が記載されており、該文献ではＢＧＡ（ball grid array）の半田ボールの大きさを変化させ、その隙間にチップ部品を実装している。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２２２３６４号公報（図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の技術では、チップ部品の側壁面に外部電極が形成されている。このため、半田接合に不具合があると、側壁側の表面張力でモーメントが働き、マンハッタン現象と呼ばれる、いわゆるチップ立ちが発生するという問題があった。このチップ立ちは、リフロー処理によってチップ部品の外部電極をプリント基板のランドに半田付けする際に、リフロー装置内に搬送されるタイミングと、温度上昇のタイミングとの不整合による等、各種要素が絡み合って発生する。
【０００６】
図５を参照して、チップ立ちが生じる原理について説明する。同図（ａ）に示すように、チップ部品１０の側壁に形成された一対の外部電極１１と、プリント基板２０上に形成された一対のランド２１とは、クリーム半田１２を用い、リフロー工法で加熱して接合する。
【０００７】
外部電極１１とランド２１との間に塗布されたクリーム半田１２が、外部電極１１とランド２１とに平面接触する。このとき、内部に気泡１３が生じると、その気泡１３が膨張することにより、チップ部品１０の片側を押し上げる。その結果として、他方の外部電極１１との濡れ性のバラツキ等に起因する表面張力が発生し、Ｚ方向にモーメントが働く。モーメントが過大になると、同図（ｂ）に示すようにチップ立ちが発生する。なお、この際には、クリーム半田１２には、気泡１３による気泡穴１３ａが形成される（同図（ｂ））。
【０００８】
さらに他の問題としては、プリント基板２０のランド設計では、チップ部品１０の側壁側が厚くなるようなフィレットを形成していたので、その部分のランド２１の幅が、チップ部品１０の側壁の幅と同等かそれよりも大きくなっていた。そのために、隣接する他の部品（デバイス部品）とのピッチを小さくする狭ピッチ化が困難である。その結果として、実装スペースに限界があり、高密度実装を行うことが困難であった。
【０００９】
本発明は、チップ部分のチップ立ちを回避でき、且つ、高密度実装を行うことができるチップ部品、及びチップ部品が搭載された半導体装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、チップ本体と該チップ本体上に形成される電極とを備えるチップ部品であって、
前記電極が、前記チップ本体の底面であって相互に対向する縁部に形成された一対の金属膜と、該金属膜上に形成された半田ボールとを備え、前記金属膜が前記チップ本体の側壁に形成されていないことを特徴とするチップ部品を提供する。
【００１１】
また、本発明は、上述したチップ部品と半導体チップとをプリント基板に搭載した半導体装置であって、
前記プリント基板は、前記チップ部品の半田ボールを搭載するランドを備え、該ランド上で前記チップ部品を支持することを特徴とする半導体装置を提供する。
【００１２】
さらに、本発明は、上述したチップ部品と半導体チップとをプリント基板に搭載した半導体装置であって、
前記プリント基板は、前記チップ部品の半田ボールを搭載するランドを備え、該ランド上で複数の前記チップ部品を積層して支持することを特徴とする半導体装置を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のチップ部品によると、チップ本体の底面の縁部に形成された一対の金属膜上に、半田ボールを形成する。このため、プリント基板上にチップ部品を搭載してクリーム半田により接合する際に、電極表面とクリーム半田とが球面で接触する。その結果として、クリーム半田内に気泡が発生し難くなり、モーメントが生じないので、チップ立ちを回避できる。
【００１４】
また、本発明の半導体装置によると、プリント基板上には、チップ部品の半田ボールに対応した円形のランドを形成することにより、チップ部品の幅よりもランドを小さく形成できる。その結果として、高密度実装を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照し、本発明の例示的な実施の形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るチップ部品を示す図である。チップ部品１は、プリント基板（図２参照）に実装される直方体形状の電子部品であって、チップ本体１ａと、このチップ本体１ａ上の底面に形成された一対の外部電極（下）２Ｂと、上面に形成された一対の外部電極（上）２Ａとを備える。なお、同図（ａ）は、チップ部品１の斜視図であり、同図（ｂ）は、チップ部品１の長手方向に沿った側面図であり、さらに、同図（ｃ）は、長手方向に直交する方向に沿った側面図である。
【００１６】
外部電極２Ａは、金属膜２ａを備えている。金属膜２ａは、チップ本体１ａの上面であって、相互に対向する縁部に形成されており、チップ本体１ａの側壁３には形成されていない。また、外部電極２Ｂは、金属膜２ｂと、該金属膜２ｂ上に形成された半田ボール４とを備えている。金属膜２ｂは、チップ本体１ａの底面であって、相互に対向する縁部に形成されており、チップ本体１ａの側壁３には形成されていない。
【００１７】
図２は、チップ部品をプリント基板に搭載する状態を示す図である。同図（ａ）は、チップ部品１をプリント基板５に搭載する前の状態を示す斜視図であり、同図（ｂ）は、チップ部品１をプリント基板５に搭載した状態を示しており、この状態の後に、図示しないクリーム半田を塗布して加熱することで電極とランドとが接合される。
【００１８】
プリント基板５は、図示のように、チップ部品１の半田ボール４を搭載する一対のランド６を備えており、このランド６でチップ部品１を支持している。ランド６は、半田ボール４の形状に対応して、円形状に形成されている。
【００１９】
以下、チップ部品１をプリント基板５に搭載して、クリーム半田を用いて接合する際の状態について説明する。チップ部品１は、金属膜２ｂ上に半田ボール４を備えており、外部電極２Ｂと、プリント基板５に形成されたランド６との接合は、平面接触ではなく球面接触となる。そのため、クリーム半田と半田ボール４との境界面には、気泡が発生し難くなり、気泡による押し上げが発生し難くなる。
【００２０】
また、チップ本体１ａの側壁３には、外部電極２Ａ，２Ｂのいずれも形成されていないので、側壁３に半田を溶融させる必要ない。そのため、溶融半田の濡れ性のバラツキ等に起因する表面張力が生じず、モーメントが働くことがない。このため、チップ立ちの発生を回避できる。
【００２１】
また、プリント基板５のランド６は、半田ボール４と接合する。つまり、チップ部品１におけるプリント基板５との接合部は、半田ボール４であるから、例えば、チップ本体１ａの幅よりも小さい円形ランド設計ができる。そのため、隣接するデバイス部品（図３参照）との狭ピッチ化が可能となる。その結果として、チップ部品１を実装したプリント基板５での実装効率が向上し、電子製品の小型化を促進できる。
【００２２】
図３は、本発明の一実施形態に係る半導体装置を示す図である。同図（ａ）は、半導体装置を上から見た図であり、同図（ｂ）は、半導体装置の側面図である。半導体装置７は、チップ部品１とデバイス部品（半導体チップ）８とがプリント基板５Ａに搭載されたものである。デバイス部品８は、ＳＯＰ（small outline package）形状であり、複数のリード端子９を備えている。
【００２３】
また、デバイス部品８のリード端子９の先端部分には、同図（ｂ）に示すように、半田ボール４が直接接合される。その結果として、プリント基板５Ａ上に半田ボール４の専用ランドを形成することが困難であっても、デバイス部品８のリード端子９のためのランド６Ａを共用できる。つまり、デバイス部品８のリード端子９のためにプリント基板５Ａに形成されたランド６Ａ上に、リード端子９だけではなく、チップ部品１の半田ボール４も搭載できる。
【００２４】
即ち、プリント基板５Ａにランド６が形成されていなくても、ランド６Ａを用いることで、デバイス部品８のリード端子９とチップ部品１の外部電極２Ｂとを半田ボール４を介して直接実装して、チップ部品１をプリント基板５Ａに実装できる。その結果として、半導体装置７に機能の追加等を行う場合にも容易に対処できる。
【００２５】
半導体装置７によれば、ランド間のパターン配線の引き回しが不要となりデバイス部品８の入力端子（リード端子）に最短で接続できる。その結果として、例えばデバイス部品８からの信号波形について、帯域幅や位相特性を改善できるから、信号波形の品質を確保できる。また、プリント基板５Ａでの部品配置が困難な場合であっても、隣接するデバイス部品８との狭ピッチ化やパターン配線が不要になることから、更なる高密度実装が可能である。
【００２６】
図４は、チップ部品を積層した状態を示す図である。同図（ａ）は、チップ部品１の立体的な実装構造を示す図であり、同図（ｂ）は、この実装構造に対応する回路を模式的に示した図である。上記したように、チップ部品１は、チップ本体１ａの上面に一対の外部電極２Ａを備えているので、この外部電極２Ａを用いて、同一形状のチップ部品の段積み実装を行うことが可能となる。
【００２７】
ここでは、チップ部品１としては、プリント基板５に半田ボール４で接合されたコンデンサ部品３０と、コンデンサ部品３０の外部電極２Ａと半田ボール４で接合された抵抗部品３１とが示されており、全体として立体的な実装構造を採ることができる。
【００２８】
上記実装構造によれば、ランド６の数の削減や、パターン配線の削減により、実装領域が確保できるので、更なる高密度実装が可能となり、プリント基板５の実装面積効率が向上する。  
【００２９】
なお、図４（ｂ）では、チップ部品１として、コンデンサ部品記号３０ａに示すチップコンデンサと、抵抗部品記号３１ａに示すチップ抵抗とを示したが、これに限定されず、電子製品に実装される表面実装用のチップ形状をした部品であれば、チップコイル、チップバリスタ等の実装に適用してもよい。
【００３０】
以上説明したように、本発明のチップ部品では、以下の態様の採用が可能である。
【００３１】
チップ本体の上面に、底面に形成された金属膜に対向して形成された一対の金属膜を更に備える。これにより、チップ本体の上面に、他のチップ部品を積層できる。また、半導体装置の小型化が可能となる。
【００３２】
プリント基板は、半田ボールを搭載するランド上に、該半田ボールに隣接して半導体チップのリード端子を搭載する。これにより、ランド上に、チップ部品の半田ボールと、半導体チップのリード端子とを搭載して、ランドを共用できる。その結果として、ランドの数を少なくでき、半導体装置の小型化が可能となる。
【００３３】
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明のチップ部品及び半導体装置は、上記実施形態の構成にのみ限定されるものではなく、上記実施形態の構成から種々の修正及び変更を施したものも、本発明の範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の一実施形態に係るチップ部品を示す図。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は、チップ部品をプリント基板に搭載する状態を示す図。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る半導体装置を示す図。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は、チップ部品を積層した状態を示す図。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は、チップ立ちが発生する原理を示す図。
【符号の説明】
【００３５】
１，１０：チップ部品
１ａ：チップ本体
２Ａ：外部電極（上）
２Ｂ：外部電極（下）
２ａ，２ｂ：金属膜
３：側壁
４：半田ボール
５，５Ａ，２０：プリント基板
６，６Ａ，２１：ランド
７：半導体装置
８：デバイス部品（半導体チップ）
９：リード端子
１１：外部電極
１２：クリーム半田
１３：気泡
１３ａ：気泡穴
３０：コンデンサ部品
３０ａ：コンデンサ部品記号
３１：抵抗部品
３１ａ：抵抗部品記号
【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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