(57)【要約】【課題】部品搭載範囲の拡大および搭載可能な部品点数を増加させ、マザーボード間の接触不良を解消し、良好な電気的接続を得る半導体パッケージを提供する。【解決手段】基板上に配置された少なくとも一つの半導体チップと、該半導体チップの周辺に配置されたチップ部品と、前記半導体チップの周辺に配置されたスペーサを備えた半導体パッケージにおいて、前記半導体チップの周辺に配置されたスペーサを複数の小片で構成した。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に配置された少なくとも一つの半導体チップと、該半導体チップの周辺に配置されたチップ部品と、前記半導体チップの周辺に配置されたスペーサを備えた半導体パッケージにおいて、前記半導体チップの周辺に配置されたスペーサを複数の小片で構成したことを特徴とする半導体パッケージ。
【請求項２】
前記半導体チップは四角状であって複数の小片はその角部に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体パッケージ。
【請求項３】
前記スペーサは前記半導体チップおよびチップ部品の高さより高く形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体パッケージ。
【請求項４】
前記半導体チップはエリアアレイ型電極を備えたＬＧＡ，ＢＧＡを含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の半導体パッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極をマトリックス状にもつエリアアレイ型半導体パッケージに関し、特にＬＧＡ（Land  Grid  Array）やＢＧＡ（Ball  Grid  Array）をマザーボードに実装する際の荷重を支持する部分に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図４（ａ，ｂ）は従来のＬＧＡパッケージの一例を示す平面図（ａ）及び（ａ）のＢ−Ｂ’断面図（ｂ）、図４（ｃ）は異方性導電シートを使用したソケットで、ＬＧＡ、ＢＧＡなどのエリアアレイ型電極を持つ半導体パッケージを加圧接触タイプのソケットでマザーボードに実装した例を示す断面図である。
【０００３】
これらの図において、ＬＧＡパッケージ１０は、パッケージ基板２０、スペーサ３０、半導体チップ４０、チップ部品５０で構成される。
パッケージ基板２０には半導体チップ４０がフリップチップ実装されている。また半導体チップ４０の補助部品として、チップコンデンサやチップ抵抗などのチップ部品５０も搭載されており、図示の例では４個の半導体チップ４０の間にチップ部品５０が等間隔に１２個搭載されている。
【０００４】
ＬＧＡパッケージ１０を異方性導電シート１２０などの加圧接触タイプのソケットを使用して、マザーボード１１０に実装する場合には、異方性導電シートのコンタクト１２１を経由して、パッケージ基板２０側の電極とマザーボード側の電極１１０が接続される。
【０００５】
スペーサ３０は、パッケージ基板２０に接着されたフレーム形状の部品であって、ねじ２２０と押さえ板２１０などの構造物でＬＧＡパッケージ１０を上面から押さえ異方性導電シート１２０で加圧接触させる場合に、半導体チップ４０に過剰な荷重が加わることを避けたり、押さえ板２１０と半導体チップ４０の間に伝熱シート１３０を挿入する間隙を確保する役割を果たしている。
このような半導体パッケージの先行技術としては、例えば下記の特許文献に示されたものがある。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−０６８９３１号公報
【特許文献２】特開平１０−２５６４２０号公報
【特許文献３】特開平０７−１１１２７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述の従来例においては、次のような問題があった。
１）スペーサ３０は、パッケージ基板２０の反りを防止するスティフナ（補強材）としての機能を兼ねており、パッケージ基板２０上で広い面積を占めていた。そのため、チップ部品５０を搭載できる範囲や個数が不足する。
【０００８】
２）また、スペーサ３０は、製造および実装コストを下げるためフレーム形状の一体構造物として作られていた。そのため、押さえ板２１０からの荷重はスペーサ３０のあるＬＧＡパッケージ１０の外周部分のみで受けることになり、ＬＧＡパッケージ１０の中心付近では、異方性導電シート１２０がパッケージ基板２０とマザーボード１１０とを電気的接続するのに必要な荷重が不足し、接触不良になる場合がある。
【０００９】
３）また、スペーサ３０とパッケージ基板２０の材料の熱膨張係数が異なると、温度変化によりパッケージ基板２０が反り、異方性導電シート１２０に均等に接触しなくなることから、パッケージ基板２０とマザーボード１１０間が接触不良になる場合がある。
【００１０】
従って本発明は、スペーサを持つＬＧＡやＢＧＡパッケージなどの半導体パッケージを、異方性導電シートなどを利用したソケットでマザーボードに実装する際に問題となる、パッケージ上の部品搭載範囲の不足を緩和し、部品搭載範囲の拡大および搭載可能な部品点数を増加させ、半導体パッケージとマザーボード間の接触不良を解消し、良好な電気的接続を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
このような課題を達成するための本発明の半導体パッケージの構成は、請求項１においては、
基板上に配置された少なくとも一つの半導体チップと、該半導体チップの周辺に配置されたチップ部品と、前記半導体チップの周辺に配置されたスペーサを備えた半導体パッケージにおいて、前記半導体チップの周辺に配置されたスペーサを複数の小片で構成したことを特徴とする。
【００１２】
請求項２においては、請求項１に記載の半導体パッケージにおいて、
前記半導体チップは四角状であって複数の小片はその角部に配置されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項３においては、請求項１又は２に記載の半導体パッケージにおいて、
前記スペーサは前記半導体チップおよびチップ部品の高さより高く形成されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項４においては、請求項１乃至３のいずれかに記載の半導体パッケージにおいて、
前記半導体チップはエリアアレイ型電極を備えたＬＧＡ，ＢＧＡを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したことから明らかなように本発明の請求項１〜４によれば、次のような効果がある。
１)  スペーサを複数の小片とすることで、パッケージ基板上の占有面積が減少し、チップ部品の搭載数を従来より増加させることが可能となる。
【００１６】
２）  スペーサを複数の小片とすることで配置の自由度が増加し、パッケージ基板上にほぼ均等な間隔で配置可能となる。これにより、押さえ板などの構造物でＬＧＡパッケージを上面から押さえる場合、パッケージ全体に均等な加圧が可能となり、接触不良のない良好な電気的接続を得ることが可能となる。
【００１７】
３）  スペーサが複数の小片であることから、スペーサとパッケージ基板の材料の熱膨張係数が異なる場合でも、温度変化による応力の影響を受けにくくなり、パッケージ基板の反りを抑えることが可能となる。これにより、スペーサおよびパッケージ基板材料選択において、両者の熱膨張係数を近い値にしなくてはならない制約から解放される。
【００１８】
４）  スペーサを複数の小片としたことと、材料選択の制約から解放したことから、半導体チップやチップ部品の実装工程において、スペーサを同時に実装することが可能となり、製造コスト低減および製造時間短縮が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１（ａ，ｂ）は本発明の半導体パッケージの実施形態の一例を示す平面図（ａ）及び（ａ）のＡ−Ａ' 断面図（b）、図１（ｃ）は異方性導電シートを使用したソケットで、ＬＧＡ、ＢＧＡなどのエリアアレイ型電極を持つ半導体パッケージを加圧接触タイプのソケットでマザーボードに実装した例を示す断面図である。
図１において、図４の従来例と同一要素には同一符号を付している。
【００２０】
即ち、ＬＧＡパッケージ１０は、パッケージ基板２０、半導体チップ４０、チップ部品５０で構成される。また、パッケージ基板２０には半導体チップ４０がフリップチップ実装されており、半導体チップ４０の補助部品として、チップコンデンサやチップ抵抗などのチップ部品５０も搭載されている。
【００２１】
３０ａは複数の小片からなるスペーサであり、本実施例では格子状に４個配置した四角状の半導体チップ４０の角部に９個配置されている。そしてこのような構成においてはチップ部品５０は半導体チップの外周にも搭載可能となりこの例では合計３６個を搭載することができる。
【００２２】
図２（ａ，ｂ）は他の実施例を示す平面図（ａ）及び図２（ａ）のＣ−Ｃ'断面図で、この例ではスペーサ３０ａの上面にリッド（蓋）６０を設けたものである。（図２（ａ）ではスペーサ及びチップ部品５０はリッド６０の表面に表示しているが実際にはリッド６０の下に隠れている）このような構成によれば、スペーサ３０ａを予めリッド６０に接着することができるので作業性が向上するという効果がある。
【００２３】
図３は更に他の実施例を示す表面図で、この例ではパッケージ基板２０上に一つの半導体チップ４０を搭載し、半導体チップ４０の角部と辺の中心部にスペーサ３０ａを８個配置している。このように半導体チップが一つの場合であってもスペーサ３０ａを複数の小片で構成することにより多くのチップ部品５０を搭載することができる。但し、この構成ではパッケージへの均一な加圧という面では従来と同程度になる。
【００２４】
なお、以上の説明は、本発明の説明および例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎない。
例えば半導体チップはダイではなく、ＣＳＰなどの小型パッケージに実装されたものでもよい。
また、半導体チップに相当する部分が、パッケージ基板の表面に突出する状態で実装されるものであれば、その他の機能部品であってもよい。
【００２５】
半導体チップを放熱する必要がない場合は、半導体チップと押さえ板の間には、伝熱シートがなくてもよい。
また、チップ部品に相当する部分は、必ずしもチップコンデンサやチップ抵抗のようなパッシブな部品である必要はなく、小型の半導体チップのようなものであってもよい。パッケージの電極はＬＧＡのような平坦なものでなく、ＢＧＡのようなボール立体的な形状のものであってもよい。
【００２６】
半導体チップとマザーボードを接続する部分は、加圧接触により電気的接続を確立するものであればよく、たとえばポゴピンなど、異方性導電シート以外のものでもよい。スペーサは、適正な高さが確保できかつ機械的強度が確保できるものであれば材料は何であってもよく、パッケージ組立工程に都合のよい材料を選択すればよい。
【００２７】
スペーサの形成は、あらかじめ形成されたものを接着するのではなく、パッケージ基板上に樹脂等で突出部を形成するような方法で行ってもよい。また、パッケージ基板の製造工程内で形成されるものであってもよい。
従って本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の半導体パッケージの実施形態の一例を示す平面図（ａ）、（ａ）のＢ−Ｂ’断面図（ｂ）及び半導体パッケージをマザーボードに実装した例を示す断面図である。
【図２】他の実施例を示す平面図（ａ）及び図２（ａ）の断面図である。
【図３】他の実施例を示す表面図である。
【図４】従来のＬＧＡパッケージの一例を示す平面図（ａ）及び（ａ）のＢ−Ｂ’断面図（ｂ）、及びマザーボードに実装した例を示す断面図（ｃ）である。
【符号の説明】
【００２９】
１０    ＬＧＡパッケージ
２０      パッケージ基板
３０，３０ａ  スペーサ
４０      半導体チップ
５０      チップ部品
６０      リッド（蓋）
１１０    マザーボード
１２０    異方性導電シート
１２１    コンタクト
１３０    熱伝シート
２１０    押さえ板
２２０    ねじ
【図１】
2009158758.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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