JP4892425B2 - 半導体パッケージの実装構造および半導体パッケージ - Google Patents
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Description
配線基板自体が厚く形成され、配線基板に貫設したピン装着孔にピンを差し込んで形成した従前のPGA型の半導体パッケージでは、配線基板自体の外形寸法を規定することによって半導体パッケージを位置決めすることができる。これに対して、図7に示す半導体パッケージ30では、配線基板10とピン付き基板20の外形形状を一致させ、配線基板10とピン付き基板20とを位置合わせして接合し、半導体パッケージをソケットに装着する際には、配線基板10の外側面とピン付き基板20の外側面をガイド位置(位置決め位置)として装着される。
すなわち、ピン接続用のパッドが形成された配線基板と、ピンが取り付けられたピン付き基板とが接合されて形成された半導体パッケージを、前記ピンと電気的に接続されるコンタクトが設けられたソケットに挿入して装着する半導体パッケージの実装構造であって、前記ソケットには、前記半導体パッケージが収容されるセット凹部が設けられ、前記半導体パッケージは、前記ピン付き基板が前記配線基板よりも外形形状が大きく、かつ前記ピン付き基板の外側面が前記配線基板の外側面よりも外側に延出して形成され、前記セット凹部の内側面に前記ピン付き基板の外側面がガイドされて半導体パッケージが前記ソケットに装着されていることを特徴とする。
なお、半導体パッケージをガイドしてセットするセット凹部の内側面は半導体パッケージを位置決めする作用をなすものであり、単に平坦面に形成する他に、半導体パッケージの外形位置を位置決めするガイド突起などのガイド部が形成されている場合を含む。
また、前記ピンの一端部にヘッド部が形成され、前記ヘッド部の端面が、前記樹脂基板の一方の面に面一に露出しており、前記ヘッド部の端面が、前記配線基板のピン接続用のパッドに接合されている。
(半導体パッケージ)
図1は、本発明に係る半導体パッケージの第1の実施の形態の構成を示す断面図である。図1に示す半導体パッケージ40は、図7(b)に示す半導体パッケージ30と同様に、配線基板10とピン付き基板25とを接合して形成されている。本実施の形態の半導体パッケージ40において特徴的な構成は、ピン付き基板25の外形寸法を配線基板10の外形寸法よりも大きく設定し、ピン付き基板25の外側面(「外周側面」ともいう)が配線基板10の外側面(「外周側面」ともいう)よりも外側に位置する平面位置関係としたことにある。
図2、3は、半導体パッケージ40に半導体素子100を搭載した半導体装置をソケット50に装着する半導体パッケージの実装構造の例を示す。半導体装置は半導体パッケージ40に半導体素子100をフリップチップ接続によって搭載した例を示す。ソケット50は、半導体パッケージ40の本体部分を収容するセット部52とコンタクト54が形成されたベースプレート56とを備える。
セット部52には半導体パッケージ40の配線基板10とピン付き基板25とを収容するセット凹部52aと、ピン22を挿通するピン挿通孔52bが設けられている。ピン挿通孔52bは半導体パッケージ40に取り付けられたピン22と同一の平面配置に設けられ、ピン22の外径よりも若干大径に形成されている。ベースプレート56に設けられたコンタクト54はセット凹部52aに半導体パッケージ40を挿入した状態でピン22の先端が接触して電気的導通がとられる。
配線基板10はピン付き基板25よりも外形寸法が小さく形成され、外側面はピン付き基板25の外側面よりも内側に位置しているから、セット凹部52aの内側面52cと配線基板10とが干渉することはない。
ピン付き基板25の外側面の位置をソケット50に対する位置決め位置(ガイド位置)として半導体パッケージ40をソケット50に装着する方法によれば、半導体パッケージ40のピン位置のずれ量は、ピン付き基板25を製造する際の公差(ピン付き基板25の外形形成精度、ピン位置精度)のみによって規定され、従来のような、配線基板10とピン付き基板20とを接合する際の位置ずれや、配線基板10とピン付き基板20の製造公差が重畳的に位置ずれに作用するという問題が解消される。
本実施形態の半導体パッケージ40のように、ピン付き基板25よりも配線基板10を小型に形成する場合には、ピン付き基板25の大きさには拘わらずに配線基板10の小型化を図ることができるという利点もある。
図4は、本実施形態で使用しているピン付き基板25の製造方法を示す。ピン付き基板25は前述したように樹脂成形によって形成した樹脂基板26にピン22を一体的に立設して形成されている。樹脂成形によってピン付き基板25を形成するには、図4(a)に示すように、モールド用の金型の下型60にピン22をセットし、図4(b)に示すように、上型62と下型60とでピン22をクランプし、キャビティ66に樹脂を充填して樹脂成形すればよい(図4(c))。
また、樹脂成形方法を利用してピン付き基板25を製造する方法は、所定の強度を有する樹脂材、たとえばエポキシ系の樹脂あるいはエポキシ系の樹脂に補強用にシリカやアルミナ等のフィラーを混入した樹脂材を使用することによって、配線基板10を補強する効果的な作用を得ることができる。また、樹脂基板26の厚さを選択することによってピン付き基板25の強度を調節することも可能である。また、樹脂基板26の外面に面一にヘッド部22aの端面を露出させる形態に形成することによって、ピン付き基板25の薄形化を図ることができる。
図5に、本発明に係る半導体パッケージの第2の実施の形態の構成を示す。本実施形態の半導体パッケージ41も図1に示す半導体パッケージ40と同様に、配線基板にピン付き基板を接合して構成される。第1の実施の形態の半導体パッケージは配線基板10の外形寸法にくらべてピン付き基板25の外形寸法を大きく設定し、配線基板10とピン付き基板25とを接合した状態で、ピン付き基板25の外側面が配線基板10の外側面よりも外側に延出する形態としたのに対して、本実施形態の半導体パッケージ41では配線基板10の外形寸法をピン付き基板25の0外形寸法よりも大きく設定し、配線基板10とピン付き基板25とを接合した状態で、配線基板10の外側面がピン付き基板25の外側面よりも外側に延出するように構成したことを特徴とする。
半導体パッケージ41では、配線基板10の外側面がピン付き基板25の外側面よりも外側に延出しているから、図6に示すように、半導体パッケージ41に半導体素子100を搭載して形成した半導体装置をソケット50に装着する際には、配線基板10のみが半導体パッケージ41をソケット50に対して位置決めする作用をなす。
半導体パッケージ41はセット凹部52aに配線基板10を位置決めして挿入されることにより、セット部52に形成されたピン挿通孔52bにピン22が位置決めされて挿入され、ベースプレート56に設けられたコンタクト54にピン22が挿入されて電気的な導通がとられる。
第1の実施の形態における場合と同様に、本実施形態では、配線基板10の外形位置を基準位置として半導体パッケージ41がソケット50に位置決めされて装着されるから、半導体パッケージ41の位置決め精度は配線基板10の精度によって規定され、ピン付き基板25との相互位置による位置ずれを解消して装着することができる。
13 絶縁層
15a、15b ソルダーレジスト層
16 ピン接続用のパッド
18 はんだ
20、25 ピン付き基板
22 ピン
22a ヘッド部
26 樹脂基板
30、40、41 半導体パッケージ
50 ソケット
52 セット部
52a セット凹部
52b ピン挿通孔
52c 内側面
54 コンタクト
56 ベースプレート
60 下型
62 上型
70 樹脂
100 半導体素子
Claims (8)
- ピン接続用のパッドが形成された配線基板と、ピンが取り付けられたピン付き基板とが接合されて形成された半導体パッケージを、前記ピンと電気的に接続されるコンタクトが設けられたソケットに挿入して装着する半導体パッケージの実装構造であって、
前記ソケットには、前記半導体パッケージが収容されるセット凹部が設けられ、
前記半導体パッケージは、前記ピン付き基板が前記配線基板よりも外形形状が大きく、かつ前記ピン付き基板の外側面が前記配線基板の外側面よりも外側に延出して形成され、
前記セット凹部の内側面に前記ピン付き基板の外側面がガイドされて半導体パッケージが前記ソケットに装着されていることを特徴とする半導体パッケージの実装構造。 - 前記ピン付き基板は、樹脂成形によって形成された樹脂基板に一体に前記ピンが立設されて形成されていることを特徴とする請求項1記載の半導体パッケージの実装構造。
- 前記樹脂基板の一方の面から前記ピンの一端部が露出し、前記樹脂基板の他方の面から前記ピンの他端部が延出し、
前記ピンの一端部が、前記配線基板のピン接続用のパッドに接合されていることを特徴とする請求項2記載の半導体パッケージの実装構造。 - 前記ピンの一端部にヘッド部が形成され、
前記ヘッド部の端面が、前記樹脂基板の一方の面に面一に露出しており、
前記ヘッド部の端面が、前記配線基板のピン接続用のパッドに接合されていることを特徴とする請求項3記載の半導体パッケージの実装構造。 - ピン接続用のパッドが形成された配線基板と、ピンが取り付けられたピン付き基板とが接合された半導体パッケージであって、
前記ピン付き基板が前記配線基板よりも外形形状が大きく、かつ前記ピン付き基板の外側面が前記配線基板の外側面よりも外側に延出して形成されていることを特徴とする半導体パッケージ。 - 前記ピン付き基板は、樹脂成形によって形成された樹脂基板に一体に前記ピンが立設されて形成されていることを特徴とする請求項5記載の半導体パッケージ。
- 前記樹脂基板の一方の面から前記ピンの一端部が露出し、前記樹脂基板の他方の面から前記ピンの他端部が延出し、
前記ピンの一端部が、前記配線基板のピン接続用のパッドに接合されていることを特徴とする請求項6記載の半導体パッケージ。 - 前記ピンの一端部にヘッド部が形成され、
前記ヘッド部の端面が、前記樹脂基板の一方の面に面一に露出しており、
前記ヘッド部の端面が、前記配線基板のピン接続用のパッドに接合されていることを特徴とする請求項7記載の半導体パッケージ。
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