JP2004221415A - Semiconductor package mounting structure - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板側面に放熱部材を有する半導体パッケージの実装構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
フラットパッケージのような半導体リードを有する半導体パッケージをプリント基板上にハンダ付け実装する方法として、予め加熱したハンダを吹き付けたり、ハンダ槽に浸してハンダ付けを行うフローハンダ付けがある。フローハンダ付けでは、ハンダの流れの影響によって導体リード端子間で余分なハンダがブリッジして、電気的ショートを起こすおそれがある。そのため、余分なハンダを引き込むダミーランドを、基板上のハンダ流れの下流位置に設けることにより、上述したような電気的ショートを防止する方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
ところが、電子部品実装の高密度化に伴い、導体リード間ピッチを狭くする方向に進んでいる。特に、ピッチが0.5mm以下のフラットパッケージを基板上にハンダ付け実装する場合には、一般的に上述したフローハンダ付けではなくリフローハンダ付け工法が用いられる傾向がある。リフローハンダ付けでは、ハンダペーストをプリント基板のランドに印刷し、そのハンダペースト上に導体リードが載るようにフラットパッケージを基板上に搭載してハンダペーストを加熱溶融・冷却することにより、導体リードとランドとをハンダ接続する(例えば、特許文献2参照。)。
【0004】
【特許文献1】
特開平8−250844号公報
【特許文献2】
特開平7−74209号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
フラットパッケージでは、モールド材でモールドされたパッケージ本体の基板側の一部に、金属製放熱部材を露出して設けたものがある。なお、パッケージ本体の基板側とは、半導体パッケージを基板に搭載したときに基板に対向する面のことであり、以下では裏面と呼ぶことにする。ハンダ付け工程においてフラットパッケージをプリント基板上に搭載すると、放熱部材はプリント基板上の放熱又は電極用金属パターン(以下、説明簡略のため、単に金属パターンと記載する。)に印刷されたハンダペースト上に載置され、パッケージ裏面のモールド部分と基板との間には非常に狭い隙間ができる。
【0006】
リフローハンダ付けの加熱工程においては、金属パターン上のハンダペーストに含まれるフラックス成分が溶けだし、毛細管現象によりパッケージ裏面とプリント基板との隙間に拡がる。ところが、余分なハンダや、金属パターンや放熱部材に接触せずに不安定に挙動するハンダが、上述したフラックスの拡がりに取り込まれて、パッケージ裏面とプリント基板との隙間を移動することがある。
【0007】
その場合、溶けたハンダはフラックスの拡がりとともに移動し、上記隙間にある間はフレーク形状の塊として移動し、ハンダが隙間からその外部に出るとボール状の塊となる。このボール状ハンダは、導体リードとランドとの接続部近傍においてブリッジ等を形成して電気的ショートの原因となる。また、上述したダミーランドを基板上に形成しても、リフローハンダ付け工程におけるフレーク状ハンダやボール状ハンダの移動方向は不規則であるため、それらが必ずしもダミーランド方向に流れるとは限らない。そのため、ダミーランドを形成しても、フレーク状ハンダやボール状ハンダによるショートを防止できない場合が多かった。
【0008】
本発明は、基板や半導体パッケージに溝を設けたり露出金属部材を設けることにより、フレーク状ハンダやボール状ハンダによるショートを防止できる半導体パッケージの実装構造を提供するものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は、半導体パッケージのリード端子を基板上のランドに、半導体パッケージのチップ放熱部材を基板上の金属パターン上にそれぞれリフロー法によりハンダ接続する半導体パッケージの実装構造に適用される。そして、チップ放熱部材を金属パターン上にハンダ接続する際に生じるハンダフレークが、フラックスの流れによって金属パターンからリード端子方向に移動するのをトラップ部材で阻止するようにした。
また、半導体チップ用放熱部材と金属パターンとの接続部の周囲に接して設けられた、半導体パッケージと基板との間の第1の隙間領域と、半導体パッケージと基板との間に第1の隙間領域の外周に接して設けられた、第1の隙間領域の隙間寸法よりも大きな隙間寸法を有する第2の隙間領域とを備えるようにしても良い。フラックスは毛細管現象により第1の隙間領域に拡がり、第2の隙間領域によりフラックスの拡大が規制される。
【0010】
【発明の効果】
請求項1〜8の発明によれば、ハンダ接続の際に生じるハンダフレークがフラックスとともに移動しても、トラップ部材により阻止されてリード端子方向に移動することがない。その結果、リード端子部分にハンダフレーク等が付着するの防止することができ、ハンダフレーク付着に起因する電気的ショートを確実に防止することができる。
また、請求項3〜8の発明によれば、チップ放熱部材を金属パターンに接続するハンダから溶けだしたフラックスは、その周囲に形成された第1の隙間領域に拡がり、その第1の隙間領域の周囲に設けられたより広い第2の隙間領域がフラックスの拡がりを規制する。そのため、フラックスがリード端子側に拡がるのを防止できるとともに、ハンダフレークがフラックスによってリード端子側に移動するのを防止できる。その結果、ハンダ接続不良や電気的ショートなどの品質低下を防止することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明の実施の形態を説明する。
−第1の実施の形態−
図1,2は本発明による半導体パッケージの実装構造の第1の実施の形態を示す図である。図1はプリント基板2上に実装された半導体パッケージ1を示す平面図であり、図2は図1のII−II断面図である。半導体パッケージ1にはリード端子16が複数設けられており、これらのリード端子16はハンダ5b(図2参照)によりプリント基板2のランド3に接続される。図1の破断面部分は半導体パッケージ1が搭載されている部分のプリント基板2を示したものであり、ハンダ5a,ソルダーレジスト12およびトラップ部材4aが示されている。
【0012】
図2の断面図に示すように、半導体パッケージ1は半導体チップ18を絶縁性のモールド材1aでモールドしたものであり、リード端子16と金属製放熱部材15がモールド材1aの外部に露出している。半導体チップ18は金属製放熱部材15上に設けられており、放熱部材15のチップ載置面とは反対側の面が半導体パッケージ1の裏面側に露出している。半導体チップ18の端子(不図示)とリード端子16とはボンディングワイヤ19により接続されている。
【0013】
一方、プリント基板2側には、ランド3の他に放熱用金属パターン4、電極用金属パターン7が形成されている。なお、この電極用金属パターン7は、例えば対ノイズ性向上のために通常設けられる接地用電極パターンである。図2は、リフロー工法の加熱工程前の状態を示したものであり、放熱用金属パターン4上の一部およびランド3上にはペースト状のハンダ5a,5bが塗布されている。放熱用金属パターン4の場合には、半導体パッケージ1の放熱部材15と対向する部分だけに矩形状のハンダ5aが塗布されている(図1参照)。なお、本実施の形態においては金属パターン4を放熱用金属パターンとしているが、これが電極用金属パターンであっても良い。
【0014】
図1に示すように、ハンダ5aの周囲には、ハンダ5aを囲むようにソルダーレジスト12が設けられている。実際には、放熱用金属パターン4上に矩形輪状のソルダーレジスト12が形成され、そのソルダーレジスト12で囲まれた矩形領域にペースト状のハンダ5aが塗布される。なお、図2に示すように、電極用金属パターン7上にもソルダーレジスト12が形成されている。放熱用金属パターン4のソルダーレジスト形成領域の外側の領域4aは、金属パターン4の金属面が露出しており、以下では、この領域4aをトラップ部材と呼ぶことにする。
【0015】
半導体パッケージ1はこれらハンダ5a,5b上に載置され、その後の加熱・冷却工程により各ハンダ5a,5bが溶融・凝固して、リード端子16とランド3とがハンダ接続されるとともに、放熱部材15と金属パターン4とがハンダ接続される。半導体パッケージ1をハンダ5a,5b上に載置すると、半導体パッケージ1の裏面とプリント基板2との間には隙間8,9が形成される。
【0016】
本実施の形態では、ハンダ5aの周囲の金属パターン4上には矩形輪状のソルダーレジスト12が形成され、その部分の隙間8は間隔が狭くなっている。一方、隙間8の周囲のトラップ部材4aの部分の隙間9は、ソルダーレジスト12が形成されていないため、隙間8に比べて間隔が大きくなっている。
【0017】
図3は、加熱工程において隙間部分を拡がるフラックスを説明する図であり、図2の隙間部分の拡大図である。加熱工程では、ハンダ5a,5b中からフラックスが溶け出す。金属パターン4上のハンダ5aから溶けだしたフラックス10は、毛細管現象により間隔の狭い隙間8の領域に拡がろうとする。このとき、隙間9のギャップ間隔は隙間8よりも大きいため、フラックス10は最初に隙間8全体に拡がり、その間は隙間9側に漏れ出ることは無い。
【0018】
さらに、隙間8が形成される面積、すなわち金属パターン4上におけるソルダーレジスト12の面積は、ハンダ5aから溶けだしたフラックス10の全てを隙間8内に留まらせるのに充分な面積を有するように設定されている。その結果、フラックス10が隙間8から隙間9側に拡がるのを防止することができ、フラックス10とともにハンダフレーク6が隙間9側に流れ出して電気的ショートの原因となるのを防止できる。
【0019】
また、フラックス10中を浮遊するハンダフレーク6が隙間8から隙間9側に飛び出した場合であっても、ハンダフレーク6は金属パターン4を露出させたトラップ部材4aに捕捉されるようになっている。トラップ部材4aは金属部が露出しているため、接触したハンダフレーク6と金属同士の結合が生じ、ハンダフレーク6はその場所に拘束されることになる。そのため、隙間8から飛び出したハンダフレーク6が半導体パッケージ1のリード端子16付近まで移動することはなく、ハンダフレーク6による電気的ショートを防止することができる。
【0020】
図4は比較例を示す図であり、隙間9や金属トラップ4aなどを備えていない実装構造における、フラックス10の流れやハンダフレーク6の挙動を説明する断面図である。図4では、プリント基板20のランド3および放熱用金属パターン24上にペースト状のハンダ5を塗布し、それらの上に半導体パッケージ1を載置して加熱したときの状況を示している。放熱用金属パターン24の面積は、半導体パッケージ1の放熱部材15の面積とほぼ同一となっている。また、プリント基板20には電極用金属パターン21が形成されており、その上にはソルダーレジスト12が形成されている。
【0021】
加熱工程によりハンダ5は溶融し、リード端子6とランド3、および放熱部材15と放熱用金属パターン24はそれぞれハンダ接続される。加熱によりハンダ5からフラックス10が溶けだし、毛細管現象により半導体パッケージ1と基板20との隙間内に拡がる。このとき、ハンダ5の一部が分離してフラックス10内に飛び出し、ハンダフレーク6としてフラックス10内を浮遊する。そのようなハンダフレーク6が隙間の縁に達して隙間から飛び出すと、空間が急に広くなるためにハンダがボール状になる。
【0022】
図4からも分かるように、隙間の縁はリード端子6とランド3とのハンダ接続部に近い位置にあるので、このようなハンダボール22がハンダ接続部に移動して付着すると、ハンダボール22によって隣同士のリード端子が電気的にショートするおそれがあった。
【0023】
一方、上述した第1の実施の形態では、プリント基板2上に設けられた放熱用金属パターン4の面積を半導体パッケージ1の放熱部材15の面積よりも大きくし、ハンダ5aの周囲にソルダーレジスト12を形成した。さらに、ソルダーレジスト12の外周側に金属パターン4の金属部が露出したトラップ部材4aを形成することによって、隙間8の外周部分に隙間間隔の大きな隙間9の領域を形成した。その結果、フラックス10ともにハンダフレーク6が隙間9へ流れ出すのを防止することができる。また、ハンダフレーク6が隙間8から隙間9側に飛び出た場合でも、そのハンダフレーク6はトラップ部材4aに拘束され、リード端子6側に移動することは無いため、ハンダフレーク6に起因する電気的なショートを確実に防止することができる。
【0024】
[変形例]
図5〜図7は第1の実施の形態の変形例を示す図である。図5は図2と同様の断面図であり、図6は半導体パッケージ100の裏面側の一部を示す斜視図である。変形例では、半導体パッケージ100の裏面であって隙間8の外周領域に相当する部分に、隙間8を囲むようなトラップ部材101を形成した。さらに、そのトラップ部材101の外周を囲む溝102を、半導体パッケージ100の裏面に形成した。トラップ部材101は放熱部材15を構成するリードフレームの一部を利用することにより容易に形成することができる。100aはモールド材である。
【0025】
溝102とプリント基板20との隙間109は隙間8に比べてギャップ間隔が大きくなっており、また、隙間8の容積は溶け出すフラックス10の量に比べて充分な広さに設定されているので、フラックス10が隙間8から流れ出すのを防止することができる。さらに、隙間8の周囲にトラップ部材101を設けたので、金属パターン4によるトラップ部材4aと相俟ってハンダフレーク6の拘束能力がより高まる。
【0026】
もちろん、図7のように基板側にトラップ部材4aがない場合であっても、トラップ部材101によりハンダフレークは拘束される。図7に示す例では、ソルダーレジスト12で覆われた金属パターン4は、半導体パッケージ100aの溝102に対向する位置まで形成されており、溝102とソルダーレジスト12との間にギャップ間隔の広い隙間109が形成される。
【0027】
上述した変形例のように半導体パッケージ100側にトラップ部材101や溝102を形成することにより、パターン配線の引き回しの都合等により基板側に隙間9やトラップ部材4aを形成できない場合であっても、半導体パッケージ100側で容易に対応することができる。
【0028】
なお、上述した実施の形態では、トラップ部材4a,101を隙間8の周囲に接するように設けたが、隙間8から流れ出たハンダフレーク6がランド3に達しないようにできれば必ずしも接していなくても良い。
【0029】
−第2の実施の形態−
図8は本発明による実装構造の第2の実施の形態を説明する図であり、(a)は半導体パッケージ1が搭載されるプリント基板の平面図で、(b)は(a)のVII−VII断面図である。プリント基板30上には破線で示すように半導体パッケージ1が搭載される。34は半導体パッケージ1の放熱部材15がハンダ接続される放熱用金属パターンであり、ハンダ5が塗布される領域を囲む周囲領域にはソルダーレジスト12が形成されている。
【0030】
金属パターン34のソルダーレジスト12と半導体パッケージ1との間には、第1の実施の形態と同様に間隔の小さな隙間8が形成される。金属パターン34の四隅は、ランド3の配列が切れている方向に延びている。すなわち隙間8(8a)の領域は、図8(a)に示すように、ハンダ5の周囲だけでなく、符号8aで示すように半導体パッケージ1の四隅方向に延びている。四隅の隙間8aの入口部分には、部分的にソルダーレジスト12を除去したトラップ部材34aが形成されている。図8(a)に示す例では、各隙間8aに対して3箇ずつトラップ部材34aが形成されている。なお、本実施の形態においてはトラップ部材34aの数を3個としたが、トラップ部材34aの数はこれに限定されるものではない。
【0031】
隙間8(8a)の周囲には、隙間8よりもギャップ間隔の大きな隙間9が形成されている。この隙間9は、隙間8aの端部(矢印が記されている部分)のみで切れている。本実施の形態では、図8(b)に示すように基板材を露出させるようにして隙間9の領域を形成している。上述した第1の実施の形態では、ハンダ5aの周囲の隙間8の領域の面積を、溶けだしたフラックス10を溜めるのに充分な大きさに設定したが、第2の実施の形態では第1の実施の形態の場合よりも小さく設定している。そのように設定することにより、半導体パッケージ1の裏面にあたるプリント基板上に、配線の引き回しなどに利用される配線パターンやスルーホールやVIAホールなどが形成できるエリアEを充分確保することができる。図8(b)では、エリアEに電極用金属パターン32が形成されている。
【0032】
本実施の形態では、ハンダ5から溶けだしたフラックスは毛細管現象により間隔の狭い隙間8に拡がり、ハンダ5の周辺部分の隙間8から四隅の隙間8a方向へと拡がる。溶けだしたフラックスの量が隙間8(8a)の容積よりも多い場合、余分なフラックスは隙間8aの端部方向に拡がり、隙間9が切れている部分から矢印のように基板上に流れ出す。なお、フラックスが流れ出す部分はランド3の配列が切れている領域でもあり、ソルダーレジスト12が形成された電極パターン34をこの領域方向に延ばすことにより、隙間8aを介して隙間8内のフラックスをランド3を避けるように排出させることができる。そのため、ランド3とリード端子とのハンダ接続へのフラックスの悪影響を防止することができる。
【0033】
また、ハンダ5の一部がフラックス内に溶けだしてハンダフレークとなって浮遊しても、ハンダフレークはフラックスの流れに従って隙間8a方向に移動する。隙間8aの入口部分にはトラップ部材34aが形成されているため、ハンダフレークはこのトラップ部材34aに捕捉され、ハンダフレークが隙間8の外部に排出されるのを確実に防止することができる。
【0034】
以上説明した実施の形態と特許請求の範囲の要素との対応において、金属パターン4のソルダーレジスト12が形成される領域が第1のパターン領域を、金属パターン4のトラップ部材4aが第2のパターン領域を、隙間8aが延在領域をそれぞれ構成している。また、本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による半導体パッケージの実装構造の第1の実施の形態を示す平面図である。
【図2】図1のII−II断面図である。
【図3】加熱工程において隙間部分を拡がるフラックスを説明する図である。
【図4】比較例を示す図である。
【図5】第1の実施の形態の変形例を示す断面図である。
【図6】図5に示す半導体パッケージ100の裏面側の一部を示す斜視図である。
【図7】変形例の他の例を示す図である。
【図8】本発明による実装構造の第2の実施の形態を説明する図であり、(a)は半導体パッケージ1が搭載されるプリント基板の平面図で、(b)は(a)のVII−VII断面図である。
【符号の説明】
1,100 半導体パッケージ
2,20,30 プリント基板
3 ランド
4,7,24,32,34 金属パターン
4a,101,34a トラップ部材
5,5a,5b ハンダ
6 ハンダフレーク
8,8a,9,109 隙間
10 フラックス
12 ソルダーレジスト
15 放熱部材
16 リード端子
18 半導体チップ
22 ハンダボール
102 溝[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a semiconductor package mounting structure having a heat radiating member on a side surface of a substrate.
[0002]
[Prior art]
As a method of soldering and mounting a semiconductor package having semiconductor leads such as a flat package on a printed circuit board, there are flow soldering in which preheated solder is sprayed or immersed in a solder bath to perform soldering. In the flow soldering, there is a possibility that excess solder is bridged between the conductor lead terminals due to the influence of the flow of the solder, thereby causing an electric short circuit. Therefore, there is known a method of preventing the above-mentioned electrical short by providing a dummy land for drawing in excess solder at a position downstream of the solder flow on the substrate (for example, see Patent Document 1).
[0003]
However, as the density of electronic components has been increased, the pitch between conductor leads has been reduced. In particular, when a flat package having a pitch of 0.5 mm or less is mounted on a substrate by soldering, a reflow soldering method generally tends to be used instead of the flow soldering described above. In reflow soldering, solder paste is printed on the land of the printed circuit board, a flat package is mounted on the board so that the conductor leads are placed on the solder paste, and the solder paste is heated, melted and cooled, so that the solder paste is A land and a solder connection are made (for example, see Patent Document 2).
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-8-250844 [Patent Document 2]
JP-A-7-74209
[Problems to be solved by the invention]
In a flat package, there is a flat package in which a metal heat radiating member is provided on a part of a package body molded with a molding material on a substrate side. Note that the substrate side of the package body is a surface facing the substrate when the semiconductor package is mounted on the substrate, and is hereinafter referred to as a back surface. When the flat package is mounted on the printed board in the soldering process, the heat radiating member is formed on the solder paste printed on the heat radiating on the printed board or the metal pattern for electrodes (hereinafter simply referred to as a metal pattern for simplicity of description). And a very narrow gap is formed between the mold portion on the back surface of the package and the substrate.
[0006]
In the heating step of reflow soldering, the flux component contained in the solder paste on the metal pattern begins to melt, and spreads to the gap between the back surface of the package and the printed board due to the capillary phenomenon. However, extra solder or solder that behaves in an unstable manner without contacting a metal pattern or a heat radiating member may be taken into the spread of the flux and move in the gap between the back surface of the package and the printed circuit board.
[0007]
In this case, the molten solder moves with the spread of the flux, moves as a flake-shaped lump while in the gap, and forms a ball-shaped lump when the solder goes out of the gap through the gap. The ball-shaped solder forms a bridge or the like near the connection between the conductor lead and the land and causes an electrical short. Further, even if the above-mentioned dummy lands are formed on the substrate, the moving directions of the flake solder and the ball solder in the reflow soldering process are irregular, so that they do not always flow in the dummy land direction. Therefore, even if dummy lands are formed, short-circuiting due to flake solder or ball solder cannot often be prevented.
[0008]
The present invention provides a semiconductor package mounting structure that can prevent a short circuit due to flake solder or ball solder by providing a groove or an exposed metal member in a substrate or a semiconductor package.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is applied to a semiconductor package mounting structure in which a lead terminal of a semiconductor package is soldered to a land on a substrate and a chip heat radiation member of the semiconductor package is soldered to a metal pattern on the substrate by a reflow method. The trap member prevents solder flakes generated when the chip heat radiating member is soldered onto the metal pattern from moving from the metal pattern toward the lead terminals due to the flow of the flux.
Also, a first gap region between the semiconductor package and the substrate, which is provided in contact with a periphery of a connection portion between the semiconductor chip heat radiating member and the metal pattern, and a first gap between the semiconductor package and the substrate. A second gap region provided in contact with the outer periphery of the region and having a larger gap size than the gap size of the first gap region may be provided. The flux spreads to the first gap region due to the capillary phenomenon, and the expansion of the flux is regulated by the second gap region.
[0010]
【The invention's effect】
According to the first to eighth aspects of the present invention, even if the solder flake generated at the time of solder connection moves together with the flux, it is prevented by the trap member and does not move in the lead terminal direction. As a result, it is possible to prevent solder flakes and the like from adhering to the lead terminal portion, and it is possible to reliably prevent an electric short circuit caused by the solder flakes from adhering.
Further, according to the third to eighth aspects of the present invention, the flux melted from the solder connecting the chip heat radiating member to the metal pattern spreads to the first gap region formed therearound, and the flux of the first gap region is formed. A wider second gap region provided around the periphery restricts the spread of the flux. Therefore, it is possible to prevent the flux from spreading to the lead terminal side and to prevent the solder flakes from moving to the lead terminal side due to the flux. As a result, it is possible to prevent quality deterioration such as poor solder connection or electrical short.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
-1st Embodiment-
1 and 2 are views showing a first embodiment of a semiconductor package mounting structure according to the present invention. FIG. 1 is a plan view showing a semiconductor package 1 mounted on a printed
[0012]
As shown in the cross-sectional view of FIG. 2, the semiconductor package 1 is obtained by molding a
[0013]
On the other hand, on the printed
[0014]
As shown in FIG. 1, a solder resist 12 is provided around the
[0015]
The semiconductor package 1 is placed on the
[0016]
In the present embodiment, a rectangular ring-shaped solder resist 12 is formed on the
[0017]
FIG. 3 is a diagram for explaining the flux that expands the gap in the heating step, and is an enlarged view of the gap in FIG. 2. In the heating step, the flux melts out of the
[0018]
Further, the area where the
[0019]
Further, even when the
[0020]
FIG. 4 is a view showing a comparative example, and is a cross-sectional view for explaining the flow of the
[0021]
The
[0022]
As can be seen from FIG. 4, the edge of the gap is located at a position close to the solder connection between the
[0023]
On the other hand, in the above-described first embodiment, the area of the heat
[0024]
[Modification]
FIG. 5 to FIG. 7 are views showing modified examples of the first embodiment. FIG. 5 is a sectional view similar to FIG. 2, and FIG. 6 is a perspective view showing a part of the back surface side of the
[0025]
The
[0026]
Of course, even when the
[0027]
By forming the
[0028]
In the above-described embodiment, the
[0029]
-2nd Embodiment-
FIGS. 8A and 8B are diagrams illustrating a second embodiment of the mounting structure according to the present invention, wherein FIG. 8A is a plan view of a printed circuit board on which the semiconductor package 1 is mounted, and FIG. It is VII sectional drawing. The semiconductor package 1 is mounted on the printed
[0030]
[0031]
A
[0032]
In the present embodiment, the flux melted out of the
[0033]
Also, even if a part of the
[0034]
In the correspondence between the embodiment described above and the elements of the claims, the region where the solder resist 12 of the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a first embodiment of a semiconductor package mounting structure according to the present invention.
FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG.
FIG. 3 is a diagram illustrating a flux that expands a gap in a heating step.
FIG. 4 is a diagram showing a comparative example.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a modification of the first embodiment.
6 is a perspective view showing a part of the back surface side of the
FIG. 7 is a diagram showing another example of the modified example.
8A and 8B are diagrams illustrating a second embodiment of the mounting structure according to the present invention, wherein FIG. 8A is a plan view of a printed circuit board on which the semiconductor package 1 is mounted, and FIG. 8B is a VII of FIG. It is a VII sectional view.
[Explanation of symbols]
1,100
Claims (8)
前記チップ放熱部材を前記金属パターン上にハンダ接続する際に生じるハンダフレークが前記金属パターンから前記リード端子方向に移動するのを阻止する、トラップ部材を設けたことを特徴とする半導体パッケージの実装構造。In a semiconductor package mounting structure in which a lead terminal of a semiconductor package is connected to a land on a substrate and a chip heat radiation member of the semiconductor package is soldered to a heat radiation or an electrode metal pattern on the substrate by a reflow method, respectively.
A mounting structure for a semiconductor package, comprising: a trap member for preventing solder flakes generated when the chip heat radiating member is connected to the metal pattern by soldering from moving from the metal pattern toward the lead terminal. .
前記トラップ部材を基板実装面および/または前記半導体パッケージの基板側の面に設けたことを特徴とする半導体パッケージの実装構造。The mounting structure of the semiconductor package according to claim 1,
A semiconductor package mounting structure, wherein the trap member is provided on a substrate mounting surface and / or a surface of the semiconductor package on a substrate side.
前記半導体チップ用放熱部材と前記金属パターンとの接続部の周囲に接して設けられた、前記半導体パッケージと前記基板との間の第1の隙間領域と、
前記半導体パッケージと前記基板との間に前記第1の隙間領域の外周に接して設けられた、前記第1の隙間領域の隙間寸法よりも大きな隙間寸法を有する第2の隙間領域とを備えたことを特徴とする半導体パッケージの実装構造。The mounting structure of a semiconductor package according to claim 2,
A first gap region between the semiconductor package and the substrate, provided in contact with a periphery of a connection portion between the semiconductor chip heat radiating member and the metal pattern;
A second gap region provided between the semiconductor package and the substrate in contact with an outer periphery of the first gap region and having a gap size larger than a gap size of the first gap region. A mounting structure of a semiconductor package, characterized in that:
前記トラップ部材よりも前記リード端子側において基板実装面および前記半導体パッケージの基板側の面の少なくとも一方に溝を設けることにより、前記第2の隙間領域を形成したことを特徴とする半導体パッケージの実装構造。The mounting structure of a semiconductor package according to claim 3,
A second gap region formed by providing a groove on at least one of a substrate mounting surface and a substrate-side surface of the semiconductor package on the lead terminal side with respect to the trap member; Construction.
前記第2の隙間領域によって挟まれた前記第1の隙間領域を、前記半導体チップ用放熱部材と前記金属パターンとの接続部の周囲に設けられた前記第1の隙間領域から、前記半導体パッケージのリード端子が設けられていないパッケージ頂点方向へと形成したことを特徴とする半導体パッケージの実装構造。The mounting structure of the semiconductor package according to claim 3 or 4,
The first gap area sandwiched by the second gap area is separated from the first gap area provided around the connection between the semiconductor chip heat dissipation member and the metal pattern by the semiconductor package. A mounting structure of a semiconductor package, wherein the mounting structure is formed in a direction of a package apex where no lead terminal is provided.
前記金属パターンの面積を前記半導体チップ用放熱部材の面積よりも大きく設定し、
前記金属パターン上の前記半導体チップ用放熱部材接続部を除く領域の少なくとも一部を露出させて前記トラップ部材としたことを特徴とする半導体パッケージの実装構造。The mounting structure of the semiconductor package according to claim 1,
The area of the metal pattern is set to be larger than the area of the heat dissipation member for the semiconductor chip,
A mounting structure of a semiconductor package, characterized in that at least a part of a region excluding a connecting portion of the heat dissipation member for a semiconductor chip on the metal pattern is exposed to serve as the trap member.
前記金属パターンの面積を前記半導体チップ用放熱部材の面積よりも大きく設定するとともに、前記金属パターン上の前記半導体チップ用放熱部材接続部を除く領域を、前記半導体チップ用放熱部材接続部の周囲に接する第1のパターン領域と、前記第1のパターン領域の外周に接する第2のパターン領域とに分割し、
前記半導体パッケージとの間に隙間ができるように所定厚さのソルダーレジスト層を前記第1のパターン領域上に形成し、
前記第2のパターン領域の金属パターンを露出させて前記トラップ部材としたことを特徴とする半導体パッケージの実装構造。The mounting structure of the semiconductor package according to claim 1,
The area of the metal pattern is set to be larger than the area of the semiconductor chip heat radiating member, and a region on the metal pattern except the semiconductor chip heat radiating member connecting portion is formed around the semiconductor chip heat radiating member connecting portion. Dividing into a first pattern region in contact with and a second pattern region in contact with the outer periphery of the first pattern region,
Forming a solder resist layer of a predetermined thickness on the first pattern region so as to form a gap between the semiconductor package and the semiconductor package;
A mounting structure for a semiconductor package, wherein a metal pattern in the second pattern region is exposed to serve as the trap member.
前記半導体パッケージと前記基板との間に形成される隙間であって、前記半導体チップ用放熱部材と前記金属パターンとの接続部の周囲に接する周囲領域、および、その周囲領域から前記半導体パッケージのリード端子が設けられていないパッケージ頂点方向に延在する延在領域を有する第1の隙間領域と、
前記半導体パッケージと前記基板との間に前記第1の隙間領域の外周に接して設けられた、前記第1の隙間領域の隙間寸法よりも大きな隙間寸法を有する第2の隙間領域と、
前記延在領域に設けられ、ハンダフレークの前記パッケージ頂点方向への移動を阻止するトラップ部材とを備えたことを特徴とする半導体パッケージの実装構造。In a semiconductor package mounting structure in which a lead terminal of a semiconductor package is connected to a land on a substrate and a chip heat radiation member of the semiconductor package is soldered to a heat radiation or an electrode metal pattern on the substrate by a reflow method, respectively.
A peripheral region which is a gap formed between the semiconductor package and the substrate and which is in contact with a periphery of a connection portion between the semiconductor chip heat radiating member and the metal pattern; and a lead of the semiconductor package from the peripheral region. A first gap region having an extension region extending in the vertex direction of the package where no terminal is provided;
A second gap region provided between the semiconductor package and the substrate in contact with an outer periphery of the first gap region and having a gap size larger than a gap size of the first gap region;
A semiconductor package mounting structure, comprising: a trap member provided in the extension region, for preventing movement of the solder flake in the package apex direction.
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