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JPH07235618A - Semiconductor package - Google Patents

Semiconductor package

Info

Publication number
JPH07235618A
JPH07235618A JP2707994A JP2707994A JPH07235618A JP H07235618 A JPH07235618 A JP H07235618A JP 2707994 A JP2707994 A JP 2707994A JP 2707994 A JP2707994 A JP 2707994A JP H07235618 A JPH07235618 A JP H07235618A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor package
copper foil
protrusion
foil layer
protrusions
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2707994A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kunihiro Nagamine
邦浩 永峰
Seiichi Takahashi
清一 高橋
Kyoichi Ishigaki
恭市 石垣
Tatsumi Hoshino
▲巽▼ 星野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsui Toatsu Chemicals Inc filed Critical Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Priority to JP2707994A priority Critical patent/JPH07235618A/en
Publication of JPH07235618A publication Critical patent/JPH07235618A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
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    • H01L2924/1531Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface
    • H01L2924/15311Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface being a ball array, e.g. BGA
    • HELECTRICITY
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  • Insulated Metal Substrates For Printed Circuits (AREA)
  • Structure Of Printed Boards (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a low-priced semiconductor package which can be coped with the increase in number of terminals and also on which conventional technique can be used on a printed substrate. CONSTITUTION:A metal base substrate 25, having a patterned copper foil layer 14, is formed on a metal plate 12 through the intermediary of an insulating layer 13, a flange part 16 is formed on the circumference of an aperture part 15 by conducting bending and drawing operations on the above-mentioned metal base substrate 25, and a plurality of protruding parts 17 are provided on the flange part 16. One end of the copper foil layer 14, having a wiring pattern, is exposed to the protruding part 17, and the other end is formed into an inner lead part against a semiconductor integrated circuit element 11. When this semiconductor package 10 is surface-mounted on a printed substrate, the protruding part 17 and the pad on the substrate are corresponded with each other and they are connected by reflow soldering.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路素子用
の半導体パッケージに関し、特に、半導体集積回路素子
に対して電気的に接続されたアウターリード部分がパッ
ケージ下面から多数導出されている多端子半導体パッケ
ージに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor package for a semiconductor integrated circuit element, and more particularly to a multi-terminal in which a large number of outer lead parts electrically connected to the semiconductor integrated circuit element are led out from the bottom surface of the package. Regarding semiconductor packages.

【0002】[0002]

【従来の技術】集積回路用の半導体パッケージとして
は、DIP(Dual In-line Package)など各種のものがあ
るが、外部端子数の多いLSI用の半導体パッケージと
して、フラットパッケージの1種であるQFP(Quad Fl
at Package)や、図7に示すようなPGA(Pin Grid Arr
ay)80などがある。QFPでは、半導体集積回路素子
(ICチップ)に接続されたリードが、アウターリード
としてパッケージ外周(4方向)に複数本導出されてい
る。一方、PGA80では、ICチップに接続されるリ
ードが、パッケージの下面より、端子(ピン)81とし
て導出されている。QFPでは、パッケージの外周の4
辺からしかアウターリードが取り出せないため、多ピン
化すなわちアウターリードの本数を増加させた場合に、
アウターリード相互の間隔すなわちピンピッチを狭小化
せざるを得ないが、PGAでは、パッケージの下面全体
をリードの導出空間として利用できるため、端子ピッチ
をそれほど狭小化することなく、多ピン化をなすことが
できる。半導体素子の大規模集積化及び半導体素子サイ
ズの大型化に伴い、今後、アウターリードの本数は40
0〜l000本程度にまで増加すると予想され、この場
合、従来のQFPでは対応困難であると考えられてい
る。
2. Description of the Related Art There are various types of semiconductor packages for integrated circuits, such as DIP (Dual In-line Package). As a semiconductor package for LSI having a large number of external terminals, QFP, which is one of flat packages, is used. (Quad Fl
at Package) and PGA (Pin Grid Arr) as shown in Fig. 7.
ay) 80 etc. In the QFP, a plurality of leads connected to the semiconductor integrated circuit element (IC chip) are led out to the outer circumference of the package (4 directions) as outer leads. On the other hand, in the PGA 80, the leads connected to the IC chip are led out as terminals (pins) 81 from the lower surface of the package. In QFP, 4 on the outer circumference of the package
Since the outer leads can only be taken out from the side, when increasing the number of pins, that is, the number of outer leads,
Although it is unavoidable to narrow the distance between the outer leads, that is, the pin pitch, in PGA, the entire lower surface of the package can be used as a lead-out space, so that the pin pitch can be increased without making the terminal pitch so narrow. You can With the large-scale integration of semiconductor devices and the increase in size of semiconductor devices, the number of outer leads will be 40
It is expected that the number will increase to about 0 to 1000, and in this case, it is considered that the conventional QFP is difficult to handle.

【0003】PGAに対して半導体集積回路素子のパッ
ケージングを行なう場合、下面に金属製のピン端子がろ
う付けされかつ上面にはダイパッド及びインナーリード
がメタライズ処理によって形成されたセラミックパッケ
ージを使用し、このセラミックパッケージにICチップ
をマウントし、ボンディングワイヤによってICチップ
とインナーリードとの電気的接続を完成させた後、セラ
ミックまたは金属製の蓋が取り付けられる。この他、セ
ラミック基板あるいはプリント基板上にダイパッド及び
インナーリードをパターン形成し、その後、これらセラ
ミック基板あるいはプリント基板の下面に端子を取付
け、ICチップを搭載し、最後に全体を樹脂でモールド
することによりPGAへのパッケージングを行なう方法
もある。
When a semiconductor integrated circuit device is packaged in a PGA, a ceramic package in which metal pin terminals are brazed on the lower surface and die pads and inner leads are formed on the upper surface by metallization is used. An IC chip is mounted on this ceramic package, and after electrical connection between the IC chip and the inner leads is completed by a bonding wire, a ceramic or metal lid is attached. In addition, by patterning a die pad and inner leads on a ceramic substrate or printed circuit board, then attaching terminals to the lower surface of these ceramic substrate or printed circuit board, mounting an IC chip, and finally molding the whole with resin. There is also a method of packaging in PGA.

【0004】また、従来のQFPの有する問題点を解決
し、アウターリード間隔の狭小化に対応できるものとし
て、例えば特開平1-132147号公報に記載された半導体パ
ッケージや、本発明者らによる特開平4-6893号公報に記
載された電子回路パッケージがある。特開平1-131247号
公報記載のパッケージは、アルミニウムまたは銅をベー
ス金属とし、絶縁層として数十μm厚のエポキシ樹脂か
らなる樹脂層を設け、その後、銅箔を積層してパターニ
ングし、プレス加工によって屈曲部を形成したものであ
り、中央部にICチップが搭載され、周辺部がアウター
リードとして使用される。また特開平4-6893号公報記載
のパッケージは、金属ベース基板に対して折り曲げ加工
あるいは絞り加工を行なってスープ皿状としたものであ
り、開口面から見てその底部にICチップがマウントさ
れ、開口面の周縁部がアウターリードとして使用される
ものである。これらパッケージでは、アウターリードが
絶縁層を介して金属基板上に形成された構成となってい
るので、アウターリードの変形にともなう諸問題を回避
でき、QFPに比べてアウターリード間隔を小さくする
ことができる。しかしこれらパッケージでは、基本的に
はパッケージの外周4方向からのアウターリード端子の
取り出しとなっているので、アウターリード本数を増大
させる場合に限界がある。
Further, as a device which can solve the problems of the conventional QFP and can cope with the narrowing of the outer lead spacing, for example, a semiconductor package described in Japanese Patent Laid-Open No. 1-132147 or a special feature by the present inventors. There is an electronic circuit package described in Kaihei 4-6893. The package described in Japanese Patent Laid-Open No. 1-131247 has aluminum or copper as a base metal and a resin layer made of an epoxy resin having a thickness of several tens of μm is provided as an insulating layer, and then a copper foil is laminated, patterned, and pressed. The IC chip is mounted in the central part and the peripheral part is used as an outer lead. The package described in Japanese Patent Laid-Open No. 4-6893 is a soup dish shape obtained by bending or drawing a metal base substrate, and an IC chip is mounted on the bottom thereof when viewed from the opening side. The peripheral portion of the opening surface is used as an outer lead. In these packages, since the outer leads are formed on the metal substrate via the insulating layer, various problems associated with the deformation of the outer leads can be avoided, and the outer lead interval can be made smaller than that of the QFP. it can. However, in these packages, since the outer lead terminals are basically taken out from the outer periphery 4 direction of the package, there is a limit in increasing the number of outer leads.

【0005】結局、ある程度以上の多ピン化、多端子化
を実現する場合には、PGAなどのようにパッケージ下
面からのリード端子など電気的接続部位の導出が不可欠
となる。PGAの場合、プリント基板へのパッケージの
取付けはピン挿入型の実装となり、プリント基板に設け
られたスルーホールにアウターリード端子を差し込む必
要がある。しかし、このようなピン挿入型の実装は、表
面実装に比べて高密度実装時に実装面積の縮小が困難で
ある。このため、表面実装に適したアウターリード構造
がさらに求められている。またPGAでは多数のアウタ
ーリード端子をろう付けする必要があり、パッケージン
グコストはQFPと比較するとかなり高くなる。
After all, in order to realize a higher number of pins and a higher number of terminals, it is indispensable to lead out electrical connection parts such as lead terminals from the lower surface of the package like PGA. In the case of PGA, the package is attached to the printed circuit board by pin insertion type mounting, and it is necessary to insert the outer lead terminals into the through holes provided in the printed circuit board. However, in such pin insertion type mounting, it is difficult to reduce the mounting area during high-density mounting, as compared with surface mounting. Therefore, an outer lead structure suitable for surface mounting is further required. Also, in PGA, it is necessary to braze a large number of outer lead terminals, and the packaging cost is considerably higher than in QFP.

【0006】現在、表面実装に適合させるため、アウタ
ーリード端子を短くしたショートリードPGA、またリ
ード端子をなくしたBGA(Ball Grid Array)等が開発
されている。図8(a)はBGAの構成の概略を示す下面
図、図8(b)はBGAをプリント基板に実装した状態を
示す模式断面図である。BGA90では、PGAのアウ
ターリード端子の代りにボール状の半田バンプ91がパ
ッケージ下面に形成されている。プリント基板92にB
GA90を実装する場合、半田バンプ91を電気的接続
部位として、リフロー加熱によりプリント基板92上の
パッドと電気的に接続させている。BGA90では、I
Cチップ93は、セラミックないしガラスエポキシ製の
基板94上にダイパッド95を介して搭載されており、
基板94上の銅箔配線96(インナーリード)に対して
ボンディングワイヤ97によって接続されている。さら
に、基板94を貫通するスルーホールビア98が設けら
れ、このスルホールビア98を介して銅箔配線96と半
田バンプ91とが電気的に接続されている。さらに、I
Cチップ93や銅箔配線96、ボンディングワイヤ97
を封止するために、エポキシなどからなるモールド材9
9が基板94の上面に設けられている。
At present, in order to adapt to surface mounting, a short lead PGA having a shorter outer lead terminal, a BGA (Ball Grid Array) having no lead terminal, and the like have been developed. FIG. 8A is a bottom view showing the outline of the configuration of the BGA, and FIG. 8B is a schematic cross-sectional view showing the state in which the BGA is mounted on the printed board. In the BGA 90, ball-shaped solder bumps 91 are formed on the lower surface of the package instead of the PGA outer lead terminals. B on the printed circuit board 92
When the GA 90 is mounted, the solder bumps 91 are electrically connected to the pads on the printed board 92 by reflow heating. In BGA90, I
The C chip 93 is mounted on a ceramic or glass epoxy substrate 94 via a die pad 95,
The copper foil wiring 96 (inner lead) on the substrate 94 is connected by a bonding wire 97. Further, a through hole via 98 penetrating the substrate 94 is provided, and the copper foil wiring 96 and the solder bump 91 are electrically connected via the through hole via 98. Furthermore, I
C chip 93, copper foil wiring 96, bonding wire 97
Molding material 9 made of epoxy or the like for sealing
9 is provided on the upper surface of the substrate 94.

【0007】しかしBGAにおいては、パッケージ下面
に形成される半田バンプの高さが不揃いになりやすく、
プリント基板への実装時に接触不良が発生しやすいとい
う問題点のほか、一度表面実装した後にパッケージを取
り外した場合には、半田バンプを再度形成する必要があ
るなどの問題点がある。
However, in the BGA, the solder bumps formed on the lower surface of the package are apt to be uneven in height,
In addition to the problem that a contact failure is likely to occur at the time of mounting on a printed circuit board, there is a problem that solder bumps need to be formed again when the package is removed after the surface mounting once.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、端子
数の増加に対応でき、PGAのようにアウターリードピ
ンを取り付けることなくパッケージの下面から複数の電
気的接続部位を取り出せ、プリント基板ヘの従来からの
表面実装技術が使用できる、廉価な多端子半導体パッケ
ージを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to cope with an increase in the number of terminals, and it is possible to take out a plurality of electrical connection sites from the lower surface of a package without attaching outer lead pins like PGA, and to connect to a printed circuit board. An object of the present invention is to provide an inexpensive multi-terminal semiconductor package that can use conventional surface mounting technology.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の多端子半導体パ
ッケージは、銅箔層と金属板とが絶縁層を介して積層さ
れかつ前記銅箔層に回路加工が行なわれた金属べース基
板を用い、前記金属ベース基板に折り曲げ加工あるいは
絞り加工を行なうことによりつば部を備えた形状とされ
た立体印刷基板により構成される、半導体素子搭載用の
多端子半導体パッケージにおいて、前記つば部面上に複
数の突起部が設けられ、前記回路加工された銅箔層の一
端側が前記突起部の表面に露出し、前記回路加工された
銅箔層が搭載される半導体素子と前記突起部との電気的
接続に使用される。
A multi-terminal semiconductor package according to the present invention is a metal base substrate in which a copper foil layer and a metal plate are laminated via an insulating layer, and the copper foil layer is subjected to circuit processing. In the multi-terminal semiconductor package for mounting a semiconductor element, which is configured by a three-dimensional printed board having a collar portion by bending or drawing the metal base substrate using Is provided with a plurality of protrusions, one end of the circuit-processed copper foil layer is exposed on the surface of the protrusion, and the electrical conductivity between the semiconductor element on which the circuit-processed copper foil layer is mounted and the protrusion. Used for dynamic connection.

【0010】[0010]

【作用】本発明の多端子半導体パッケージでは、つば部
に形成され銅箔層の一端が露出する突起部が、この多端
子半導体パッケージと他のプリント配線基板などとの電
気的接続部位として使用される。すなわちこの突起部
は、PGAパッケージでのアウターリード端子や、BG
Aパッケージでの半田バンプに相当することになる。本
発明の多端子半導体パッケージは、従来のPGAと比較
してピン状のアウターリード端子を取り付ける必要がな
く、また金属ベース基板に曲げ絞り加工やプレス加工を
施すことで突起部を形成できるので、パッケージ形成工
程が廉価に行なえ、かつアウターリード端子をろう付け
するよりもピンピッチを狭小化でき、さらなる多端子
化、多ピン化が可能である。突起部が金属ベース基板と
一体化した構成となっているので、BGAと比較して、
一度表面実装された半導体パッケージを取り外し再度そ
のままで表面実装すること可能である。
In the multi-terminal semiconductor package of the present invention, the protruding portion formed on the collar portion and having one end of the copper foil layer exposed is used as an electrical connection site between the multi-terminal semiconductor package and another printed wiring board or the like. It That is, this protrusion is used for the outer lead terminal in the PGA package and the BG.
This corresponds to the solder bump in the A package. In the multi-terminal semiconductor package of the present invention, it is not necessary to attach pin-shaped outer lead terminals as compared with the conventional PGA, and the protrusion can be formed by subjecting the metal base substrate to bending drawing or pressing. The package forming process can be performed at a low price, and the pin pitch can be narrowed as compared with brazing the outer lead terminals, so that the number of terminals and the number of pins can be further increased. Since the protrusion is integrated with the metal base substrate, compared to BGA,
It is possible to remove the semiconductor package that has been surface-mounted once and mount it again as it is.

【0011】本発明の半導体パッケージにおいて、金属
ベース基板を構成する金属板としては、厚み0.05〜
2.0mm程度のものが使用されるが、好ましくは厚さ
0.1〜1.0mmのアルミニウム、洋白や真鍮等の銅合
金、銅、銅クラッドインバー、ステンレス鋼、鉄、ケイ
素鋼、電解酸化処理されたアルミニウム等を用いること
ができる。
In the semiconductor package of the present invention, the metal plate constituting the metal base substrate has a thickness of 0.05 to
A material having a thickness of about 2.0 mm is used, but preferably aluminum having a thickness of 0.1 to 1.0 mm, a copper alloy such as nickel silver or brass, copper, copper clad invar, stainless steel, iron, silicon steel, electrolysis. Oxidized aluminum or the like can be used.

【0012】本発明に用いられる絶縁層としては、例え
ば、エポキシフェノール、ビスマレイミド等の熱硬化性
樹脂、及びポリアミドイミド、ポリスルフォン、ポリパ
ラバン酸、ポリフェニレンサルファイド等の熱可塑性樹
脂、及び熱可塑性ポリイミドの前駆体であるポリアミド
酸ワニスを加熱イミド化して得られるものを使用でき
る。あるいは耐熱性有機高分子フィルム、例えばポリイ
ミド、ポリアミドイミド、アラミド、ポリエーテルスル
フォン、ポリエーテルエーテルケトン等の各フィルムの
両面に、熱可塑性ポリイミドの前駆体であるポリアミド
酸ワニスを塗布し加熱イミド化して得られるものも使用
できる。また有機溶媒に可溶な熱可塑性ポリイミドの場
合であれば、熱可塑性ワニスを上述のフィルム形成方法
と同様にキャスト、あるいはコートし乾燥して得られる
フィルム、また熱可塑性ポリイミドの押し出し成形フィ
ルムあるいはシートも使用できる。さらには、使用する
金属ベース基板及び/または銅箔層の裏面に、ポリイミ
ド酸ワニス、あるいは熱可塑性ポリイミドを塗布し乾燥
し、積層させてもかまわない。
Examples of the insulating layer used in the present invention include thermosetting resins such as epoxyphenol and bismaleimide, and thermoplastic resins such as polyamideimide, polysulfone, polyparabanic acid and polyphenylene sulfide, and thermoplastic polyimide. The thing obtained by heating and imidizing the polyamic-acid varnish which is a precursor can be used. Alternatively, a heat-resistant organic polymer film, for example, polyimide, polyamideimide, aramid, polyethersulfone, polyetheretherketone, or the like on both sides of each film, a polyamic acid varnish that is a precursor of a thermoplastic polyimide is applied and heated and imidized. What is obtained can also be used. In the case of a thermoplastic polyimide soluble in an organic solvent, a thermoplastic varnish is cast in the same manner as in the film forming method described above, or a film obtained by coating and drying, or an extruded film or sheet of a thermoplastic polyimide. Can also be used. Further, a polyimide acid varnish or a thermoplastic polyimide may be applied to the back surface of the metal base substrate and / or the copper foil layer to be used, dried and laminated.

【0013】前述の絶縁層材料を組み合わせて用いるこ
とも可能である。さらに、放熱性を向上させる目的で、
曲げ等の機械加工性を阻害しない範囲で、前記絶縁層に
無機フィラを加えても構わない。これらフィラとして
は、アルミナ、シリカ、炭化ケイ素、窒化アルミニウ
ム、窒化ホウ素等が挙げられる。
It is also possible to use a combination of the above-mentioned insulating layer materials. Furthermore, for the purpose of improving heat dissipation,
An inorganic filler may be added to the insulating layer as long as the machinability such as bending is not impaired. Examples of these fillers include alumina, silica, silicon carbide, aluminum nitride, and boron nitride.

【0014】このような絶縁層のうち、本発明において
最も好ましいものは、主鎖にイミド構造を有する熱可塑
性ポリイミドであって、ガラス転移温度(Tg)が16
0℃以上350℃以下であり、JIS(日本工業規格)
−C2318に規定された方法により測定される破断時
の伸び率が30%以上のものである。ガラス転移温度を
上述のように規定することにより、金属板−銅箔層間の
接着強度とワイヤボンディング時の熱信頼性がともに優
れたものとなる。また伸び率30%以上とすることによ
り、機械加工時の信頼性が優れたものとなる。このよう
な熱可塑性ポリイミドにおいても、もちろん無機フィラ
を混入することができる。
Of these insulating layers, the most preferable one in the present invention is a thermoplastic polyimide having an imide structure in its main chain and having a glass transition temperature (T g ) of 16
0 ° C to 350 ° C, JIS (Japanese Industrial Standard)
-The elongation percentage at break measured by the method specified in C2318 is 30% or more. By defining the glass transition temperature as described above, both the adhesive strength between the metal plate and the copper foil layer and the thermal reliability during wire bonding become excellent. Further, when the elongation rate is 30% or more, the reliability during machining becomes excellent. In such a thermoplastic polyimide, of course, an inorganic filler can be mixed.

【0015】本発明において、導体層形成に使用される
銅箔層には、比較的に安価に容易に入手可能な、市販の
電解銅箔、圧延銅箔等が用いられる。本発明において
は、回路加工された銅箔層が、インナーリードおよびア
ウターリードに相当する。銅箔層の回路加工の方法とし
ては、通常のプリント配線基板で使用される公知のパタ
ーニング(エッチング)法などが使用できる。
In the present invention, as the copper foil layer used for forming the conductor layer, a commercially available electrolytic copper foil, rolled copper foil or the like which is relatively inexpensive and easily available is used. In the present invention, the circuit-processed copper foil layer corresponds to the inner lead and the outer lead. As a method of processing the circuit of the copper foil layer, a known patterning (etching) method or the like used in a usual printed wiring board can be used.

【0016】パターニングされた銅箔層表面には、後述
のワイヤボンディングを行なうために、Ni/Auメッ
キ、Agメッキ等のメッキ処理を行なうことが好まし
い。このメッキ処理は、各部の曲げ加工を行なう前に実
施することも可能であるが、曲げ加工後に行なう方が、
信頼性の面で優れている。
The patterned copper foil layer surface is preferably subjected to a plating treatment such as Ni / Au plating or Ag plating in order to perform wire bonding described later. This plating process can be performed before bending each part, but it is better to perform after plating.
Excellent in reliability.

【0017】金属板、絶縁層、銅箔層を相互に積層する
方法としては、熱ロール法や熱プレス法等がある。また
金属板上に絶縁層を形成後、蒸着法またはメッキ法など
で導体層としての銅箔層を形成するビルドアップ法も使
用可能である。
As a method for laminating the metal plate, the insulating layer and the copper foil layer on each other, there are a hot roll method, a hot press method and the like. Further, a build-up method of forming an insulating layer on a metal plate and then forming a copper foil layer as a conductor layer by a vapor deposition method or a plating method can also be used.

【0018】本発明において、放熱性の改善のためなど
に半導体集積回路素子を金属板上に直接搭載するときに
は、金属ベース基板上の絶縁層を除去する必要がある。
絶縁層を除去する方法として、熱プレス法における場合
には、除去部分を打ち抜き加工するか、または熱プレス
後のNCルータによる切削除去、ウェットまたはドライ
エッチング法、レーザ加工法が用いられる。
In the present invention, when the semiconductor integrated circuit element is directly mounted on the metal plate for improving heat dissipation, the insulating layer on the metal base substrate must be removed.
As a method of removing the insulating layer, in the case of the hot pressing method, the removed portion is punched, or is cut and removed by an NC router after the hot pressing, a wet or dry etching method, and a laser processing method.

【0019】絶縁層がポリイミドからなる場合、ウェッ
トエッチングとしては、アルカリ溶液エッチングが用い
られ、例えば水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等のア
ルコール溶液を用いることができ、必要に応じてこれに
ヒドラジン化合物を加えてもよい。
When the insulating layer is made of polyimide, an alkaline solution etching is used as the wet etching. For example, an alcohol solution such as potassium hydroxide or sodium hydroxide can be used. If necessary, a hydrazine compound may be added thereto. May be added.

【0020】ドライエッチングとしては酸素プラズマを
用いたプラズマ灰化法や反応性イオンエッチング法等が
あり、必要に応じてCF4等のフルオロカーボン系のガ
スを混合してもよい。レーザ加工法としては、エキシマ
レーザや炭酸ガスレーザ、YAGレーザなどを使用する
方法があり、エキシマレーザとしては例えばArF系及
びKrF系のものを挙げることができる。
As the dry etching, there are a plasma ashing method using oxygen plasma, a reactive ion etching method and the like, and a fluorocarbon type gas such as CF 4 may be mixed if necessary. As a laser processing method, there is a method using an excimer laser, a carbon dioxide gas laser, a YAG laser, or the like, and examples of the excimer laser include ArF-based and KrF-based lasers.

【0021】本発明における絞り、曲げ機械加工は、通
常の金型を用いたプレス加工で行なうことができる。回
路加工された銅箔層を絞り加工時に保護するために、金
型表面に樹脂をコートして用いたり、銅箔層の配線パタ
ーン形状に合わせて金型に凹形状を設けてもよい。深絞
り、曲率半径が小さい曲げ加工においては、熱をかけて
の加工や、絶縁層を溶剤等で膨潤させる等の処理を行な
ってもよい。
The drawing and bending mechanical processing in the present invention can be carried out by press processing using an ordinary die. In order to protect the circuit-processed copper foil layer during drawing, the surface of the mold may be coated with a resin, or a concave shape may be provided in the mold according to the wiring pattern shape of the copper foil layer. In deep drawing and bending with a small radius of curvature, processing such as application of heat or processing such as swelling the insulating layer with a solvent or the like may be performed.

【0022】本発明の半導体パッケージの断面形状は適
宜選択し得るが、加工の優位性からたとえばスープ皿型
とし、その屈曲部での曲率半径が0.1mm〜5.0mm
の範囲となるように加工を行なうことが望ましい。後述
の実施例では1.0mmとした。
The cross-sectional shape of the semiconductor package of the present invention can be appropriately selected, but it is, for example, a soup dish type and has a radius of curvature at its bent portion of 0.1 mm to 5.0 mm because of its superiority in processing.
It is desirable to carry out processing so as to be within the range. In the examples described below, it was set to 1.0 mm.

【0023】つば部に形成される複数の突起部は、加工
の優位性及びプリント基板ヘの電気的接続信頼性を考慮
して、その形状は例えば半球状とする。あるいはこの形
状は、円錐、三角錐などの錐状や、方形すなわち四角柱
などの角柱状とすることも可能である。いずれの形状に
せよ、各突起部の頂点(頂面)が同一平面に対して実質
的に接するようにすることが望ましい。つば部に設けら
れる突起部の形成方法としては、絞り機械加工や、通常
の金型を用いたプレス加工で行なうことができる。立体
印刷基板としてスープ皿状に絞り加工や曲げ加工を行な
うときに、つば部面に同時にプレス加工で突起部を形成
することも可能であるし、スープ皿状に加工した後、別
の金型を用いたプレス加工で突起部を形成することも可
能である。突起部において、接続信頼性を高め、絶縁層
や銅箔層に損傷が生じることを防ぐために、その曲率半
径は、0.1〜2.0mmの範囲となるようにすることが
望ましい。後述の実施例では曲率半径を0.5mmとし
た。さらに、プリント基板への実装時における金属板側
との短絡を防ぐために、突起部はつば部の外周端から
0.05mm以上離れて形成されるようにすることが望
ましい。また、突起部相互の短絡を防ぎ、突起部間に配
線パターンなどを通過させるために、個々の突起部が各
々0.1mm以上離れて形成されるようにすることが望
ましい。
The shape of the plurality of protrusions formed on the collar portion is, for example, hemispherical, in consideration of processing advantages and reliability of electrical connection to the printed circuit board. Alternatively, this shape can be a cone, a pyramid such as a triangular pyramid, or a square pillar, such as a square pillar. Regardless of the shape, it is desirable that the apexes (top surfaces) of the protrusions are substantially in contact with the same plane. As a method of forming the protrusion provided on the collar portion, it is possible to perform drawing mechanical processing or press processing using an ordinary die. When drawing or bending a soup dish as a three-dimensional printed circuit board, it is possible to form the protrusions on the flange surface by pressing at the same time. It is also possible to form the protrusion by press working using. In order to improve the connection reliability and prevent damage to the insulating layer and the copper foil layer in the protrusion, it is desirable that the radius of curvature thereof be in the range of 0.1 to 2.0 mm. In the examples described later, the radius of curvature was 0.5 mm. Further, in order to prevent a short circuit with the metal plate side at the time of mounting on a printed circuit board, it is desirable that the protruding portion is formed at a distance of 0.05 mm or more from the outer peripheral edge of the flange portion. Further, in order to prevent short-circuiting between the protrusions and to pass a wiring pattern or the like between the protrusions, it is desirable that the individual protrusions be formed at a distance of 0.1 mm or more.

【0024】本発明の半導体パッケージと半導体集積回
路素子との接着には、ダイボンディングとして金−シリ
コン共晶を用いた熱圧着法、あるいは導電性接着樹脂を
用いる方法、半田メッキ、金メッキ、銀メッキ等が用い
られる。半導体集積回路素子と配線パターンである回路
加工された銅箔層との電気的接続には、ワイヤボンディ
ング法またバンプ形成を用いたフリップチップ法などが
用いられる。
The semiconductor package and the semiconductor integrated circuit device of the present invention are bonded to each other by a thermocompression bonding method using gold-silicon eutectic as a die bonding method or a method using a conductive adhesive resin, solder plating, gold plating, silver plating. Etc. are used. For electrical connection between a semiconductor integrated circuit element and a circuit-processed copper foil layer that is a wiring pattern, a wire bonding method or a flip chip method using bump formation is used.

【0025】本発明の多端子半導体パッケージ上に搭載
される半導体集積回路素子の個数は1個に限定されるも
のではなく、複数個の素子を搭載することも可能であ
る。複数個の素子を搭載する場合、各素子間の相互の配
線は、銅箔層を用いるか、またはボンディングワイヤを
併用する方法を採用する。また搭載した半導体集積回路
素子は一般に気密封止されるが、気密封止には、例えば
エポキシ樹脂等によるトランスファモールド成形または
ポッティング法を使用することができる。封止樹脂には
放熱性及び熱膨張係数整合等の理由により、必要に応じ
て無機フィラ(アルミナ、シリカ、窒化アルミニウム、
窒化ケイ素、窒化ホウ素、炭化ケイ素など)を混入す
る。
The number of semiconductor integrated circuit elements mounted on the multi-terminal semiconductor package of the present invention is not limited to one, and a plurality of elements can be mounted. When a plurality of elements are mounted, mutual wiring between the elements employs a method of using a copper foil layer or using a bonding wire together. The mounted semiconductor integrated circuit element is generally hermetically sealed. For the hermetic sealing, transfer molding or potting method using, for example, an epoxy resin can be used. If necessary, the sealing resin should have an inorganic filler (alumina, silica, aluminum nitride,
Silicon nitride, boron nitride, silicon carbide, etc.) are mixed.

【0026】本発明の半導体パッケージをプリント基板
に表面実装する場合には、表面実装法として通常の半田
クリーム印刷法が使用される。半田クリームとしては、
不定形状あるいは球形の共晶半田(Sn63%、Pb3
7%)または高温半田(Sn5%、Pb95%)などの
半田粒子を含むものが使用できる。半田クリームの印刷
後、自動搭載機によりプリント基板上に本発明の半導体
パッケージを搭載し、リフロー炉を用いて半田付けを行
なう。リフロー炉としては、赤外線加熱及びエアー併用
タイプ、窒素リフロー、及びべーパーフェイズタイブの
ものなどを使用することが望ましい。
When the semiconductor package of the present invention is surface-mounted on a printed circuit board, a usual solder cream printing method is used as the surface mounting method. As a solder cream,
Amorphous or spherical eutectic solder (Sn63%, Pb3
7%) or high temperature solder (Sn 5%, Pb 95%) or the like containing solder particles can be used. After printing the solder cream, the semiconductor package of the present invention is mounted on the printed circuit board by an automatic mounting machine, and soldering is performed using a reflow furnace. As the reflow furnace, it is desirable to use an infrared heating and air combination type, a nitrogen reflow type, and a vapor phase type.

【0027】[0027]

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0028】《第1実施例》図1(a)は本発明の第1実
施例の半導体パッケージの上面図、図1(b),(c)はそれ
ぞれこの半導体パッケージの側面図、上面斜視図であ
る。図2は、図1(a)のA−A'線での断面図である。
<< First Embodiment >> FIG. 1A is a top view of a semiconductor package of a first embodiment of the present invention, and FIGS. 1B and 1C are a side view and a top perspective view of the semiconductor package, respectively. Is. FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA ′ of FIG.

【0029】この半導体パッケージ10は、半導体集積
回路素子(ICチップ)11を搭載するものである。半
導体パッケージ10は、金属板12上に絶縁層13を介
して銅箔層14が積層された金属ベース基板25を使用
し、銅箔層14に対して回路パターンを形成した後に、
金属ベース基板25に対して折り曲げ加工あるいは絞り
加工を行なって開口面15を有するスープ皿状にし、さ
らに開口面15の周縁に形成されたつば部16の表面に
複数の突起部17を絞り加工によって設けることによ
り、形成されている。本実施例では、開口面15は略正
方形であり、つば部16は開口面15の形成する正方形
の4辺を取り囲むロの字型に形成されている。そして、
突起部17は各辺ごとに2列に配置され、合計72個設
けられている。また、回路パターンが形成された銅箔層
14の表面には、曲げ絞り加工を行なった後に、無電解
メッキ法により厚さ3〜5μmのニッケル(Ni)層
(不図示)が形成され、さらにこのニッケル層の上に、
無電解メッキ法により厚さ0.05〜0.1μmの金(A
u)層(不図示)が形成されている。
The semiconductor package 10 mounts a semiconductor integrated circuit element (IC chip) 11. The semiconductor package 10 uses the metal base substrate 25 in which the copper foil layer 14 is laminated on the metal plate 12 via the insulating layer 13, and after forming a circuit pattern on the copper foil layer 14,
The metal base substrate 25 is bent or drawn to form a soup dish having the opening surface 15, and a plurality of protrusions 17 are drawn on the surface of the flange 16 formed on the periphery of the opening surface 15 by drawing. It is formed by providing. In this embodiment, the opening surface 15 is substantially square, and the flange portion 16 is formed in a square shape surrounding four sides of the square formed by the opening surface 15. And
The protrusions 17 are arranged in two rows on each side, and a total of 72 protrusions 17 are provided. Further, on the surface of the copper foil layer 14 on which the circuit pattern is formed, after bending and drawing, a nickel (Ni) layer (not shown) having a thickness of 3 to 5 μm is formed by an electroless plating method. On top of this nickel layer,
By electroless plating, the thickness of gold (A
u) layer (not shown) is formed.

【0030】突起部17の形状は半球状であって、スー
プ皿状部の底面とは逆方向(図1(b)および図2におい
て図示下方向)に突出している。各突起部17の頂点
は、同一平面に対して実質的に接するようになってお
り、後述の説明から明らかなように、この平面は、この
半導体パッケージが実装されるプリント基板に相当す
る。スープ皿状部の各屈曲部、すなわち底面を取り囲む
屈曲部18と、つば部16および開口面15の境界に位
置する屈曲部19は、いずれも曲率半径(内半径)が
1.0mmとなるように加工されている。半球状の突起
部17の曲率半径(外半径)は0.5mmとなってい
る。
The projection 17 has a hemispherical shape and projects in the direction opposite to the bottom surface of the soup dish (downward in FIGS. 1B and 2). The vertices of the protrusions 17 are substantially in contact with the same plane, and this plane corresponds to the printed circuit board on which the semiconductor package is mounted, as will be apparent from the description below. Each of the bent portions of the soup plate-shaped portion, that is, the bent portion 18 that surrounds the bottom surface and the bent portion 19 that is located at the boundary between the collar portion 16 and the opening surface 15 have a curvature radius (inner radius) of 1.0 mm. Has been processed into. The radius of curvature (outer radius) of the hemispherical protrusion 17 is 0.5 mm.

【0031】図3は、この半導体パッケージ10を開口
面15側から見た図である。銅箔層14は、回路加工に
よって、突起部17にそれぞれ対応する配線パターンと
されており、各配線パターンの一端側は突起部17に至
ってその突起部17の外周に沿った形状の円形部となっ
ている。したがって、突起部17の表面は配線パターン
によって覆われており、これによって突起部17におい
て配線パターンすなわち銅箔層14が露出する構成とな
っている。各配線パターンの他端側は半導体集積回路素
子11の近傍のインナーリード領域にまで延びている。
FIG. 3 is a view of the semiconductor package 10 viewed from the opening surface 15 side. The copper foil layer 14 is formed into a wiring pattern corresponding to each protruding portion 17 by circuit processing, and one end side of each wiring pattern reaches a protruding portion 17 and forms a circular portion having a shape along the outer periphery of the protruding portion 17. Has become. Therefore, the surface of the protrusion 17 is covered with the wiring pattern, so that the wiring pattern, that is, the copper foil layer 14 is exposed in the protrusion 17. The other end of each wiring pattern extends to the inner lead region near the semiconductor integrated circuit element 11.

【0032】突起部17の外周部からつば部16の外周
端までの距離、すなわち図3のxは、0.05mm以上
となっている。これは、この半導体パッケージ10を他
のプリント基板などに実装する際に半田の回り込みなど
によって突起部17と金属板12とが短絡することを防
ぐためである。また、隣接する突起部17の間に、他の
突起部17への配線パターンを通過させるために、これ
ら隣接する突起部17の外周部相互の間隔、すなわち図
3のyは、0.1mm以上に設定されている。
The distance from the outer peripheral portion of the protruding portion 17 to the outer peripheral end of the collar portion 16, that is, x in FIG. 3 is 0.05 mm or more. This is to prevent short-circuiting between the protrusion 17 and the metal plate 12 due to the wraparound of the solder when the semiconductor package 10 is mounted on another printed circuit board or the like. Further, in order to pass a wiring pattern to another protrusion 17 between the adjacent protrusions 17, the distance between the outer peripheral portions of these adjacent protrusions 17, that is, y in FIG. 3, is 0.1 mm or more. Is set to.

【0033】金属板12としては厚み0.2mmの銅板
を用い、絶縁層13としては、三井東圧化学(株)製の
熱可塑性ポリイミドの中からガラス転移温度が160℃
〜350℃であってJIS−C2318に規定される伸
び率が30%以上であるものを選択して使用した。絶縁
層13の厚みは20μmとした。銅箔層14としては厚
さ18μmの銅箔を用い、金属板12、絶縁層13及び
銅箔層14は熱プレス法により相互に接着・積層を行な
った。
A copper plate having a thickness of 0.2 mm is used as the metal plate 12, and a glass transition temperature of 160 ° C. is selected from thermoplastic polyimides manufactured by Mitsui Toatsu Chemicals, Inc. as the insulating layer 13.
A material having a temperature of ˜350 ° C. and an elongation rate specified by JIS-C2318 of 30% or more was selected and used. The thickness of the insulating layer 13 was 20 μm. A copper foil having a thickness of 18 μm was used as the copper foil layer 14, and the metal plate 12, the insulating layer 13 and the copper foil layer 14 were bonded and laminated to each other by a hot pressing method.

【0034】半導体集積回路素子11は、開口面15側
から、この半導体パッケージ10の中央部すなわちスー
プ皿状の底面にマウントされている。この場合、半導体
集積回路素子11は半導体パッケージ10上のダイパッ
ド(不図示)上に、金−シリコン共晶法、導電性接着
剤、あるいは半田、金、銀メッキ等によって接合されて
いる。また上述したように銅箔層14は配線パターンと
して回路加工され、この配線パターンはつば部16から
半導体集積回路素子11の近傍にまで延びているが、配
線パターンのインナーリード部に相当するボンディング
領域と半導体集積回路素子11とが、ボンディングワイ
ヤ20によって電気的に接続されている。
The semiconductor integrated circuit element 11 is mounted from the opening surface 15 side to the central portion of the semiconductor package 10, that is, the bottom surface of a soup plate. In this case, the semiconductor integrated circuit element 11 is bonded to a die pad (not shown) on the semiconductor package 10 by a gold-silicon eutectic method, a conductive adhesive, solder, gold, silver plating or the like. Further, as described above, the copper foil layer 14 is processed into a circuit as a wiring pattern, and this wiring pattern extends from the flange portion 16 to the vicinity of the semiconductor integrated circuit element 11, but a bonding area corresponding to the inner lead portion of the wiring pattern. The semiconductor integrated circuit element 11 and the semiconductor integrated circuit element 11 are electrically connected by a bonding wire 20.

【0035】さらに、半導体集積回路素子11及びボン
ディングワイヤ20の気密封止のために、つば部16を
除いて、トランスファモールド成形によって、フィラ
(アルミナ、シリカ、窒化アルミニウム、窒化ホウ素
等)入りのエポキシ樹脂21が充填されている。エポキ
シ樹脂21を半導体パッケージ10内に充填することに
より、半導体パッケージ10の機械的強度も向上する。
Further, in order to hermetically seal the semiconductor integrated circuit element 11 and the bonding wire 20, except for the collar portion 16, an epoxy resin containing filler (alumina, silica, aluminum nitride, boron nitride, etc.) is formed by transfer molding. The resin 21 is filled. By filling the epoxy resin 21 into the semiconductor package 10, the mechanical strength of the semiconductor package 10 is also improved.

【0036】次に、この半導体パッケージのプリント基
板ヘの表面実装について、図4を用いて説明する。
Next, surface mounting of this semiconductor package on a printed circuit board will be described with reference to FIG.

【0037】プリント基板22への半導体パッケージ1
0の実装は、突起部17において露出している銅箔層1
4とプリント基板22上のパッド(不図示)とを半田フ
ィレット23によって接合することにより、すなわち通
常の半田クリーム印刷法によって行なわれる。まず、突
起部17に対向する位置にパッドが形成されたプリント
基板を用意してパッド上に半田クリームを印刷し、自動
搭載機によって半導体パッケージをプリント基板上に搭
載し、最後のリフロー炉によってリフロー加熱を行なう
ことにより、半導体パッケージ10の表面実装が完了す
る。
Semiconductor package 1 on printed circuit board 22
0 is mounted on the copper foil layer 1 exposed at the protrusion 17.
4 and a pad (not shown) on the printed circuit board 22 are joined by a solder fillet 23, that is, a normal solder cream printing method. First, prepare a printed circuit board having a pad formed at a position facing the protruding portion 17, print solder cream on the pad, mount the semiconductor package on the printed circuit board with an automatic mounting machine, and reflow with a final reflow oven. By heating, the surface mounting of the semiconductor package 10 is completed.

【0038】《第2実施例》上述の第1実施例において
突起部17は2列格子で計72個設けられていたが、本
発明の多端子半導体パッケージでの突起部の配置および
個数は任意である。図5に示す半導体パッケージ30で
は、半球状の突起部31の曲率半径を小さくし(例えば
0.25mm)、開口面を囲む各辺のつば部において3
列以上あるいは千鳥格子状に突起部31を配列すること
により、限られた面積内により多くの電気的接続部位を
設けることが可能となる。
<Second Embodiment> In the first embodiment described above, a total of 72 protrusions 17 were provided in a two-row lattice, but the arrangement and number of protrusions in the multi-terminal semiconductor package of the present invention are arbitrary. Is. In the semiconductor package 30 shown in FIG. 5, the radius of curvature of the hemispherical protrusion 31 is reduced (for example, 0.25 mm), and the radius of curvature is reduced to 3 at the flange of each side surrounding the opening surface.
By arranging the protrusions 31 in rows or more or in a zigzag pattern, it is possible to provide more electrical connection parts within a limited area.

【0039】また、突起部の形状は半球状に限られるも
のではない。図6(a)〜(c)に示されるように、突起部を
形成する際の絞り加工やプレス加工によって絶縁層13
及び銅箔層14が損傷を受けることがなく、プリント基
板への接続信頼性が保たれる範囲において、種々の形状
とすることができる。図6(a)に示したものでは、突起
部32は半球を高さ方向に長くした形状となっている。
図6(b)に示したものでは、突起部33は、さらに高さ
方向に長くした形状であって、円錐状に近い形状となっ
ている。図6(c)に示したものでは、突起部34は角柱
(方形)状となっている。この他、三角錐状の突起部と
することも可能である。
The shape of the protrusion is not limited to the hemispherical shape. As shown in FIGS. 6A to 6C, the insulating layer 13 is formed by drawing or pressing when forming the protrusions.
In addition, the copper foil layer 14 can have various shapes as long as it is not damaged and the connection reliability to the printed circuit board is maintained. In the structure shown in FIG. 6A, the protrusion 32 has a shape in which a hemisphere is elongated in the height direction.
In the structure shown in FIG. 6B, the protrusion 33 has a shape further elongated in the height direction and has a shape close to a conical shape. In the structure shown in FIG. 6C, the protrusion 34 has a prismatic (square) shape. In addition, it is also possible to use triangular pyramid-shaped protrusions.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、絶縁層を
介して回路加工された銅箔層を有する金属ベース基板を
使用し、金属ベース基板に折り曲げ加工あるいは絞り加
工を行なうことによりつば部を備えた形状とし、さらに
つば部面上に複数の突起部を設けて他のプリント基板な
どとの電気的接続部位とすることにより、PGAにおけ
るようなアウターリード端子のろう付け作業やBGAに
おけるような半田バンプの形成を行なうことなしに、廉
価に多端子(多ピン)の半導体パッケージを作製するこ
とができるという効果がある。
As described above, the present invention uses a metal base substrate having a copper foil layer circuit-processed via an insulating layer, and bends or draws the metal base substrate to form a collar portion. By providing a plurality of protrusions on the surface of the collar portion and forming an electrical connection site with another printed circuit board etc., it is possible to braze the outer lead terminal like in PGA and to use in BGA. There is an effect that a multi-terminal (multi-pin) semiconductor package can be manufactured at low cost without forming a solder bump.

【0041】本発明の多端子半導体パッケージの外部接
続端子数は、パッケージの下面の全領域を使用できるB
GAと比較すれば劣るものの、PGAと比較した場合に
は、PGAのピンピッチよりも突起部のピッチを狭小化
できるため、PGAの1.5〜2倍程度まで外部接続端
子数を増加させることが可能である。この場合の突起部
相互のピッチは、QFPによる表面実装時に問題になる
ような0.3〜0.5mm程度の狭小ピッチである必要は
なく、0.8〜1.0mm程度のピッチで十分な外部接続
端子数を確保することができる。
Regarding the number of external connection terminals of the multi-terminal semiconductor package of the present invention, the entire area of the lower surface of the package can be used B
Although inferior to GA, the pitch of the protrusions can be made narrower than the pin pitch of PGA when compared to PGA, so the number of external connection terminals can be increased to about 1.5 to 2 times that of PGA. It is possible. In this case, the pitch between the protrusions does not have to be a narrow pitch of about 0.3 to 0.5 mm, which is a problem during surface mounting by QFP, and a pitch of about 0.8 to 1.0 mm is sufficient. The number of external connection terminals can be secured.

【0042】本発明の多端子半導体パッケージにおい
て、つば部に設けれる突起部は、金型等による機械的加
工により金属ベース基板自身で形成されるため、BGA
に用いられる半田バンプより形状の安定性が良く、また
高さの不揃いを小さくすることができる。一度プリント
基板に表面実装された後に修理などで取り外した場合で
あっても、再度そのままで表面実装を行なうことが可能
である。
In the multi-terminal semiconductor package of the present invention, the protrusion provided on the flange is formed by the metal base substrate itself by mechanical processing using a die or the like.
The shape stability is better than that of the solder bump used for, and the unevenness of height can be reduced. Even when it is once surface-mounted on the printed circuit board and then removed for repair or the like, the surface-mounting can be performed again as it is.

【0043】本発明の多端子半導体パッケージは、ダイ
ボンディングや、ワイヤボンディング技術、あるいはプ
リント基板ヘの表面実装技術など、従来からの技術を適
用することが可能なので、半導体集積回路用のパッケー
ジの多ピン化に寄与することが大である。
Since the multi-terminal semiconductor package of the present invention can be applied with conventional techniques such as die bonding, wire bonding technique, or surface mounting technique on a printed circuit board, many packages for semiconductor integrated circuits can be applied. It greatly contributes to pinning.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】(a)は本発明の第1実施例の半導体パッケージ
を示す上面図、(b),(c)はそれぞれ図1(a)の半導体パッ
ケージの側面図、上面斜視図である。
1A is a top view showing a semiconductor package of a first embodiment of the present invention, and FIGS. 1B and 1C are a side view and a top perspective view of the semiconductor package of FIG. 1A, respectively.

【図2】図1(a)のA−A'線での断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA ′ of FIG.

【図3】図1(a)の半導体パッケージをその開口面側か
ら見た図である。
FIG. 3 is a view of the semiconductor package of FIG. 1 (a) as seen from its opening surface side.

【図4】図1(a)の半導体パッケージをプリント基板上
に実装した状態を示す断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which the semiconductor package of FIG. 1 (a) is mounted on a printed board.

【図5】本発明の第2実施例の半導体パッケージにおけ
る突起部の配置を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an arrangement of protrusions in a semiconductor package according to a second embodiment of the present invention.

【図6】(a),(b),(c)はそれぞれ突起部の形状を示す破
断斜視図である。
6 (a), (b), and (c) are cutaway perspective views showing the shapes of the protrusions, respectively.

【図7】従来の半導体パッケージの一例であるPGAの
構成を示す斜視図である。
FIG. 7 is a perspective view showing a configuration of a PGA which is an example of a conventional semiconductor package.

【図8】(a)は従来の半導体パッケージの一例であるB
GAの構成を示す下面図、(b)はプリント基板上へのB
GAの実装方法を示す模式断面図である。
FIG. 8A is an example of a conventional semiconductor package B.
The bottom view showing the structure of GA, (b) is B on the printed circuit board
It is a schematic cross section which shows the mounting method of GA.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,30 半導体パッケージ 11 半導体集積回路素子 12 金属板 13 絶縁層 14 銅箔層 15 開口面 16 つば部 17,31〜34 突起部 18,19 屈曲部 20,97 ボンディングワイヤ 21 エポキシ樹脂 22,92 プリント基板 23 半田フィレット 25 金属ベース基板 80 PGA 81 端子 90 BGA 91 半田バンプ 93 ICチップ 94 基板 95 ダイパッド 96 銅箔配線 98 スルホールビア 99 モールド材 10,30 Semiconductor package 11 Semiconductor integrated circuit element 12 Metal plate 13 Insulating layer 14 Copper foil layer 15 Opening surface 16 Collar portion 17,31 to 34 Protrusion portion 18,19 Bending portion 20,97 Bonding wire 21 Epoxy resin 22,92 Print Substrate 23 Solder fillet 25 Metal base substrate 80 PGA 81 Terminal 90 BGA 91 Solder bump 93 IC chip 94 Substrate 95 Die pad 96 Copper foil wiring 98 Through hole via 99 Molding material

フロントページの続き (72)発明者 星野 ▲巽▼ 神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地 三井 東圧化学株式会社内Front page continuation (72) Inventor Hoshino ▲ Tatsumi ▼ Mitsui Toatsu Chemical Co., Ltd. 1190 Kasama-cho, Sakae-ku, Yokohama-shi, Kanagawa

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 銅箔層と金属板とが絶縁層を介して積層
されかつ前記銅箔層に回路加工が行なわれた金属べース
基板を用い、前記金属ベース基板に折り曲げ加工あるい
は絞り加工を行なうことによりつば部を備えた形状とさ
れた立体印刷基板により構成される、半導体素子搭載用
の多端子半導体パッケージにおいて、 前記つば部面上に複数の突起部が設けられ、前記回路加
工された銅箔層の一端側が前記突起部の表面に露出し、
前記回路加工された銅箔層が搭載される半導体素子と前
記突起部との電気的接続に使用されることを特徴とする
多端子半導体パッケージ。
1. A metal base substrate, in which a copper foil layer and a metal plate are laminated via an insulating layer, and the copper foil layer is subjected to circuit processing, and the metal base substrate is bent or drawn. In a multi-terminal semiconductor package for mounting a semiconductor element, which is configured by a three-dimensional printed board having a shape with a brim portion by performing, a plurality of protrusions are provided on the surface of the collar portion, and the circuit processing One end of the copper foil layer exposed on the surface of the protrusion,
A multi-terminal semiconductor package, which is used for electrical connection between a semiconductor element on which the circuit-processed copper foil layer is mounted and the protrusion.
【請求項2】 前記各突起部の頂点が同一平面に対して
実質的に接するように、前記各突起部が配置されている
請求項1に記載の多端子半導体パッケージ。
2. The multi-terminal semiconductor package according to claim 1, wherein the protrusions are arranged so that the vertices of the protrusions are substantially in contact with the same plane.
【請求項3】 前記突起部の形状が半球状である請求項
1または2に記載の多端子半導体パッケージ
3. The multi-terminal semiconductor package according to claim 1, wherein the protrusion has a hemispherical shape.
【請求項4】 前記突起部の形状が錐状または角柱状で
ある請求項1または2に記載の半導体パッケージ。
4. The semiconductor package according to claim 1, wherein the shape of the protrusion is a cone or a prism.
【請求項5】 前記立体印刷基板の形状がスープ皿状で
あり、その屈曲部の曲率半径が0.1mm以上5mm以
下である請求項1ないし4いずれか1項記載の半導体パ
ッケージ。
5. The semiconductor package according to claim 1, wherein the shape of the three-dimensional printed board is a soup dish shape, and the radius of curvature of the bent portion is 0.1 mm or more and 5 mm or less.
【請求項6】 前記突起部の頂点近傍の曲率半径が0.
1mm以上2mm以下である請求項3に記載の半導体パ
ッケージ。
6. The radius of curvature near the apex of the protrusion is 0.
The semiconductor package according to claim 3, which is 1 mm or more and 2 mm or less.
【請求項7】 前記絶縁層が、伸び率が30%以上であ
りかつガラス転移温度が160℃以上350℃以下であ
る熱可塑性ポリイミドで構成されている、請求項1ない
し6いずれか1項に記載されている半導体パッケージ。
7. The insulating layer is made of a thermoplastic polyimide having an elongation of 30% or more and a glass transition temperature of 160 ° C. or higher and 350 ° C. or lower, according to claim 1. The semiconductor package described.
【請求項8】 前記突起部が、つば部の外周端より0.
05mm以上離れ、かつ個々の突起部が各々0.1mm
以上離れて形成されている請求項1ないし7いずれか1
項に記載の半導体パッケージ。
8. The projecting portion has a distance of 0.
Separated by more than 05mm and each protrusion is 0.1mm
8. The method according to any one of claims 1 to 7, which are formed apart from each other.
The semiconductor package according to item.
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