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JP2987101B2 - 半導体装置の接続方法並びに半導体装置の接続器 - Google Patents

半導体装置の接続方法並びに半導体装置の接続器

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JP2987101B2
JP2987101B2 JP8118278A JP11827896A JP2987101B2 JP 2987101 B2 JP2987101 B2 JP 2987101B2 JP 8118278 A JP8118278 A JP 8118278A JP 11827896 A JP11827896 A JP 11827896A JP 2987101 B2 JP2987101 B2 JP 2987101B2
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connector
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connection
exposed
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NITSUSHIN KK
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、パッケージの内部
に半導体素子が封止されている半導体装置同士を電気的
に接続する方法、並びに半導体装置の接続器に係り、特
に、半導体装置を高密度に実装するための技術に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の進展に伴って外部接続用の
端子の数（ピン数）が非常に多くなっている。これに対
応するものとして、従来、いわゆるＱＦＰ（Qauad Flat
Package= クワッド・フラット・パッケージ) やＢＧＡ
(Ball Grid Array＝ボール・グリッド・アレイ）などの
多端子タイプの半導体装置が挙げられる。
【０００３】ＱＦＰは、図３０に示すように、パッケー
ジ２０１の内部に半導体素子２０２が封止されている一
方、多数の外部接続用のリード端子２０３がパッケージ
２０１の全部の側面から導出されている。このＱＦＰは
リード端子２０３群を搭載用基板２０４の配線用のパタ
ーン２０５へハンダ付け接続することで実装される。
【０００４】ＢＧＡは、図３１に示すように、パッケー
ジ２１１の内部に半導体素子２１２が封止されている一
方、パッケージ２１１の裏面に外部接続用端子としての
多数のハンダ・ボール２１３が２次元配置されている。
このＢＧＡは、各ハンダ・ボール２１３を搭載用基板２
１４の配線用のパターン２１５へリフローハンダ付けす
ることで実装される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ＱＦＰやＢＧＡの場合、いずれも搭載基板の表面に各パ
ッケージを伏せた状態で実装しているので、半導体装置
の基板占有面積が大きくなるという問題がある。また、
同様の理由で、隣接する半導体装置間の配線が長くなる
という問題がある。通常、バスライン接続など、各半導
体装置の対応する外部接続用端子同士を接続する場合が
多々あるが、このような場合に、パッケージの一辺の長
さよりも長い配線が何本も必要となる。配線が長くなる
と、浮遊容量や寄生インダクタンスの影響が顕著とな
り、高速処理に対応することが困難となる。
【０００６】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、高密度実装に適するとともに、半導体装置間の配線
を短くするのに適した半導体装置の接続方法、さらにそ
の半導体装置の接続器を提供することを主たる目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を達
成するために次のような構成をとる。
【０００８】（削除）
【０００９】（削除）
【００１０】（削除）
【００１１】請求項１の半導体装置の接続方法は、半導
体素子をその内部に封止するパッケージと、前記パッケ
ージの表面および裏面それぞれに２次元配列でもって形
成されている外部接続用の露出端子群と、前記半導体素
子と前記パッケージ表裏両面の外部接続用の露出端子群
との間を接続する内部配線とを備えた半導体装置同士を
電気的に接続する方法であって、複数個の前記半導体装
置を各々の露出端子群が対向するように一定の間隔で連
ねて並べ、隣接する半導体装置間に導電性接続部材を介
在させて、前記対向する露出端子群の間を接続すること
により、各半導体装置を電気的に接続するものである。
【００１２】請求項２の半導体装置の接続方法は、請求
項１に記載の半導体装置の接続方法において、前記導電
性接続部材として、前記対向する露出端子群にその両端
が弾性接触する接続ピン群を用いたものである。
【００１３】請求項３の半導体装置の接続方法は、請求
項１に記載の半導体装置の接続方法において、前記導電
性接続部材として、前記対向する露出端子群にその両端
が接合材を介して接合する接続ピン群を用いたものであ
る。
【００１４】請求項４の半導体装置の接続器は、半導体
素子をその内部に封止するパッケージと、前記パッケー
ジの表面および裏面それぞれに２次元配列でもって形成
されている外部接続用の露出端子群と、前記半導体素子
と前記パッケージ表裏両面の外部接続用の露出端子群と
の間を接続する内部配線とを備えた半導体装置同士を電
気的に接続する接続器であって、板状基材と、前記半導
体装置の外部接続用の露出端子群の配列に対応した２次
元配列でもって前記板状基材にその表裏面を貫通するよ
うに配備された導電性接続部材群とを備えたものであ
る。
【００１５】請求項５の半導体装置の接続器は、請求項
４に記載の半導体装置の接続器において、前記板状基材
は、前記半導体装置の露出端子群と前記導電性接続部材
群とが合致するように半導体装置を位置決めするための
位置決め構造を備えたものである。
【００１６】請求項６の半導体装置の接続器は、請求項
４に記載の半導体装置の接続器において、前記板状基材
の少なくとも一つの側面に外部接続用の端子群が配設さ
れたものである。
【００１７】請求項７の半導体装置の接続器は、請求項
４に記載の半導体装置の接続器において、前記導電性接
続部材群は、軸方向に弾性をもった接続ピン群であり、
前記接続ピン群の両端部が、隣り合う半導体装置の対向
する露出端子群にそれぞれ弾性接触するものである。
【００１８】請求項８の半導体装置の接続器は、請求項
７に記載の半導体装置の接続器において、前記半導体装
置を前記板状基材間に介在させた状態で前記板状基材同
士をその厚み方向に連設固定するための連設構造を備え
たものである。
【００１９】請求項９の半導体装置の接続器は、請求項
７に記載の半導体装置の接続器において、前記接続ピン
は、その両端が開口している導電性の筒体と、前記筒体
内を長手方向に移動可能で先端部だけは開口から突出で
きるよう抜き止め状態で筒体内の両側においてそれぞれ
配設された一対の導電性接触子と、前記筒体内に配設さ
れ、前記両接触子の先端が前記筒体の両端開口から突出
する方向に両接触子を付勢する付勢体とを備えたもので
ある。
【００２０】請求項１０の半導体装置の接続器は、請求
項４に記載の半導体装置の接続器において、前記導電性
接続部材群は、棒状金属で構成された接続ピン群であ
り、前記接続ピン群の両端部が、隣り合う半導体装置の
対向する露出端子群に接合材を介して接合するものであ
る。
【００２１】請求項１１の半導体装置の接続器は、請求
項１０に記載の半導体装置の接続器において、前記棒状
金属で構成された接続ピンの両端部それぞれに、ハンダ
・ボールが形成されたものである。
【００２２】請求項１２の半導体装置の接続器は、請求
項４に記載の半導体装置の接続器において、前記導電性
接続部材群は、前記板状基材の貫通孔に金属メッキを施
して形成されたスルーホールメッキであり、前記板状部
材の表裏に露出したスルーホールメッキが、隣り合う半
導体装置の対向する露出端子群に接合材を介して接合す
るものである。
【００２３】
【作用】本発明の作用は次のとおりである。本発明方法
によって電気的に接続される半導体装置によれば、外部
接続用の露出端子群が形成されたパッケージの表面ある
いは裏面が向き合うように、各半導体装置を連ねて立体
的に実装してゆく。そして、隣り合う半導体装置の向き
合った露出端子群を接続する。複数個の半導体装置を搭
載用基板に実装した場合、これらの半導体装置の基板占
有面積は、立体的に組みあげられた半導体装置群が搭載
用基板と接する設置面の面積である。したがって、従来
のＱＦＰやＢＧＡのように搭載用基板に伏せた姿勢で表
面実装するものと比較して、半導体装置の基板占有面積
は極めて小さくなる。また、隣り合う半導体装置の両露
出端子群を僅かな距離で対面させておき、その間を接続
すれば短い配線で済ませられる。
【００２４】（削除）
【００２５】（削除）
【００２６】（削除）
【００２７】請求項１ないし請求項３の半導体装置の接
続方法によれば、複数個の半導体装置を対向状態に一定
の間隔で並べ、隣接する半導体装置間に導電性接続部材
を介在させて各半導体装置の露出端子群の間を接続して
いるので、搭載用基板上に組み上げられた半導体装置群
の基板占有面積が極めて小さくなる。また、隣接する半
導体装置間の間隔を狭くすれば、両半導体装置の露出端
子群を接続するための導電性接続部材の長さが極めて短
くなる。
【００２８】特に、請求項２の半導体装置の接続方法に
よれば、対向する露出端子群に接続ピン群を弾性接触さ
せることによって、各半導体装置を電気的に接続してい
るので、半導体装置と接続ピン群とを容易に取り外すこ
とができる。したがって、実装された半導体装置群の中
の一つの半導体装置が故障して、これを交換する場合
に、その交換作業が容易である。
【００２９】また、請求項３の半導体装置の接続方法に
よれば、対向する露出端子群に接続ピン群を接合材を介
して接合させることによって、各半導体装置を電気的に
接続しているので、露出端子群と接続ピン群とが確実に
接続される。
【００３０】請求項４の半導体装置の接続器によれば、
この接続器を隣り合う半導体装置間に介在させる。接続
器の板状基材には、半導体装置の露出端子群と同じ配列
で導電性接続部材群が板状基材を表裏に貫通するように
配備されているので、隣り合う半導体装置の各露出端子
群が接続器の導電性接続部材群を介して電気的に接続さ
れる。
【００３１】請求項５の半導体装置の接続器によれば、
板状基材に位置決め構造が備えられているので、半導体
装置の露出端子群と導電性接続部材群とが確実に合致し
て接続される。
【００３２】請求項６の半導体装置の接続器によれば、
この接続器を使って半導体装置群を搭載用基板に実装し
た際に、搭載用基板に形成された配線パターンなどへの
接続は、接続器の板状基材の側面に形成された外部接続
用の端子群を介して行なわれる。
【００３３】請求項７の半導体装置の接続器によれば、
導電性接続部材群としての接続ピンが、隣り合う半導体
装置の対向する露出端子群に弾性接触することにより、
各半導体装置が電気的に接続される。接続器と半導体装
置とは弾性接触しているだけであるので、半導体装置の
交換作業が容易である。
【００３４】請求項８の半導体装置の接続器によれば、
請求項７に記載の接続器に板状基材同士を厚み方向に連
設固定する連設構造を備えているので、弾性をもった接
続ピン群と半導体装置の露出端子群とを確実に弾性接触
させることができる。また、連設構造の固定を解除する
ことにより、半導体装置を容易に交換することができ
る。
【００３５】請求項９の半導体装置の接続器によれば、
この接続器を半導体装置間に介在させた際、隣接する半
導体装置の露出端子群に押されて各接続ピンの一対の導
電性接触子が筒体に若干埋没する。結果、筒体内の付勢
体による付勢力により各導電性接触子は各露出端子群に
確実に弾性接触する。隣接する半導体装置の露出端子群
は各接続ピンの一対の導電性接触子と導電性の筒体を介
して電気的に接続される。
【００３６】請求項１０の半導体装置の接続器によれ
ば、この接続器を半導体装置間に介在させた際、棒状金
属で構成された接続ピン群の両端部が接合材を介して隣
接する半導体装置の各露出端子群に接合されることによ
り、各半導体装置の露出端子群が接続ピンを介して電気
的に接続される。
【００３７】請求項１１の半導体装置の接続器によれ
ば、接続ピンの両端部に形成されているハンダ・ボール
を介して各接続ピンと半導体装置の露出端子群とが接合
される。
【００３８】請求項１２の半導体装置の接続器によれ
ば、この接続器を半導体装置間に介在させた際、板状基
材に形成されたスルーホールメッキが接合材を介して各
半導体装置の露出端子群に接合されることより、各半導
体装置の露出端子群がスルーホールメッキを介して電気
的に接続される。
【００３９】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る半導体装置の
接続方法並びに半導体装置の接続器の各実施例を図面を
参照しながら説明する。
【００４０】まず本発明方法によって電気的に接続され
る半導体装置の実施例を説明する。図１は、一実施例に
係る半導体装置の外観を示す斜視図、図２は図１の半導
体装置の断面図である。
【００４１】図１および図２に示すように、本実施例に
係る半導体装置１０は矩形状のパッケージ１１を備えて
いる。パッケージ１１の一辺は１０〜５０ｍｍ程度で、
厚みは２〜８ｍｍ程度である。パッケージ１１は矩形状
に限らず、円板状などであってもよい。パッケージ１１
の内部には少なくとも一つの半導体素子が封止されてい
る。この実施例では２個の半導体素子１２ａ，１２ｂが
封止されている。パッケージ１１の表面１１ａおよび裏
面１１ｂそれぞれに多数の外部接続用の露出端子１３が
２次元配置されている。露出端子１３は、その直径が
０．３〜１．２ｍｍ程度であり、０．５〜１．５ｍｍ程
度のピッチで配列されている。半導体素子１２ａ，１２
ｂとパッケージ１１の表裏面１１ａ，１１ｂの露出端子
１３群は、金属細線１４や多層構造の配線パターン１５
などの内部配線を介して接続されている。
【００４２】この例の半導体装置１０では、パッケージ
表面側およびパッケージ裏面側それぞれにパッケージ基
板１６ａ，１６ｂが配設されている。これらのパッケー
ジ基板１６ａ，１６ｂは、セラミックス基板やエポキシ
樹脂基板などで形成される。上述した露出端子１３群
は、両パッケージ基板１６ａ，１６ｂの各外表面（パッ
ケージ１１の表裏面１１ａ，１１ｂ）に形成されてい
る。また、半導体素子１２ａ，１２ｂは両パッケージ基
板１６ａ，１６ｂの各内表面に導電性エポキシ樹脂材な
どでダイボンディングされている。また、両パッケージ
基板１６ａ，１６ｂの間は可撓性のプリント配線基板１
７で内部接続されている。パッケージ基板１６ａ，１６
ｂの間隙にはエポキシ樹脂などの絶縁性樹脂材１８が充
填されている。
【００４３】続いて、図１および図２に示した半導体装
置１０の製造工程を説明する。図３に示すように、スル
ーホールや多層配線が形成されたパッケージ基板１６
ａ，１６ｂを準備する。パッケージ基板１６ａ，１６ｂ
の外表面（図３では裏面側）には露出端子１３群がそれ
ぞれ形成されている。パッケージ基板１６ａ，１６ｂの
内表面（図３では表面側）の各中央部には、半導体素子
１２ａ，１２ｂをダイボンディングするためのダイパッ
ド１９が設けられている。各ダイパッド１９の周囲には
多数の配線パターン１５の一端が配置されている。配線
パターン１５群の他端はパッケージ基板１６ａ，１６ｂ
に形成された多層配線やスルーホールを介して露出端子
１３群に接続されており、また、その一部はパッケージ
基板１６ａ，１６ｂの内表面の一辺側に形成された内部
接続端子２０群に接続されている。そして、各基板１６
ａ，１６ｂの内部接続端子２０群の間は、配線用の電路
パターン１７ａが形成された可撓性のプリント配線基板
１７で接続されている。
【００４４】パッケージ基板１６ｂの内表面の四隅には
支柱２１がそれぞれ立設されている。各支柱２１の先端
には突起２１ａがそれぞれ設けられている。一方、パッ
ケージ基板１６ａの内表面の四隅には、突起２１ａにぴ
ったり嵌合する孔２２が設けられている。
【００４５】続いて、図４に示すように、パッケージ基
板１６ｂのダイパッド１９上に半導体素子１２ｂを導電
性エポキシ樹脂材でダイボンディングする。さらに図５
に示すように、パッケージ基板１６ａのダイパッド１９
上に半導体素子１２ａを同様にダイボンディングする。
【００４６】次に、図６に示すように、パッケージ基板
１６ｂの各配線パターン１５の一端と半導体素子１２ｂ
のボンディングパッドとの間を金属細線１４でワイヤー
ボンディングする。パッケージ基板１６ａ側の半導体素
子１２ａも同様にワイヤーボンディングする。その後、
図７に示すように、半導体素子１２ａ，１２ｂおよび金
属細線１４上へエポキシ樹脂などの絶縁性樹脂材をポッ
ティングして保護膜２３を形成する。
【００４７】保護膜２３を形成した後、図８の（ａ）に
示すように、パッケージ基板１６ｂの各支柱２１の突起
２１ａにパッケージ基板１６ａの四隅の孔２２を嵌め
て、両パッケージ基板１６ａ，１６ｂを上下に支柱２１
を隔てて平行に組み立て、その状態のまま、樹脂注入用
の四角形の枠体２４に納める。枠体２４は、図９に示す
ように、上下面が開口しており、下面側の内側に支持用
段部２４ａが設けられているとともに、側面に樹脂注入
口２４ｂが枠内外を貫通して設けられている。パッケー
ジ基板１６ｂの周縁部が支持用段部２４ａに支えられる
ことにより、両パッケージ基板１６ａ，１６ｂが枠体２
４内に納まる。そして、図８の（ｂ）に示すように、樹
脂注入口２４ｂから両パッケージ基板１６ａ，１６ｂの
間隙にエポキシ樹脂などの絶縁性樹脂材１８を充填す
る。最後に枠体２４からパッケージ１１を取り出せば、
図１に示した半導体装置１０が得られる。
【００４８】次に図１に示した半導体装置同士を電気的
に接続するための接続方法と、これに用いられる接続器
の実施例を説明する。図１０は実施例の接続器を示す斜
視図、図１１は実施例の接続器の使用状態を示す分解斜
視図、図１２，図１３は接続器に設けられた連設構造を
示す部分断面図、図１４は搭載用基板に実装された状態
を示す一部破断正面図である。
【００４９】図１０に示すように、この接続器３０は、
矩形状の板状基材３１と、この板状基材３１の表裏面を
貫通するように取り付けられている多数の接続ピン３２
とから構成されている。板状基材３１は絶縁性の合成樹
脂で形成されている。接続器３０の放熱性を上げる観点
から、絶縁皮膜で覆われたアルミニウムで板状基材３１
を形成してもよい。接続ピン３２はその軸方向に弾性を
もっている。この接続ピン３２の構造は後に詳述する。
接続ピン３２群は、半導体装置１０の露出端子１３群と
同じピッチで２次元配置されており、二つの接続器３０
で半導体装置１０を表裏面から挟み込んだときに、各接
続器３０の接続ピン３２群が半導体装置１０の表裏面の
露出端子１３群に押圧接触する。この接続ピン３２群は
本発明における導電性接続部材群に相当する。
【００５０】このような接続器３０を複数個の半導体装
置１０の間に介在させることによって、図１１に示すよ
うに、複数個（図１１では４個）の半導体装置１０を高
密度に実装できるようになっている。図１１に示した接
続器のうち、中間部にある３つの接続器３０は、その両
側に半導体装置１０が位置するので、その表裏面に接続
ピン３２群が貫通したものが用いられる。一方、両端部
にある端部接続器３３は、内側面にのみ半導体装置１０
が位置するので、その内側面にのみ露出する接続ピン３
４が用いられている。もちろん、表裏面に接続ピン３２
が露出した接続器３０を両端部に用いてもよい。
【００５１】接続器３０，３３の板状基材３１の下面に
多数の外部接続用の端子３５が導出されている。これら
の端子３５群は、接続器３０，３３を使って複数個の半
導体装置１０を搭載用基板上に実装した際に、その基板
に形成された配線パターンに電気接続するためのもので
ある。外部接続用の端子３５群は適宜の接続ピン３２と
電気的に接続されている。端子３５の具体的な構成は後
に説明する。
【００５２】接続器３０の板状基材３１には、半導体装
置１０の露出端子１３と接続器３０の接続ピン３２とが
合致するように半導体装置１０を位置決めするための位
置決め構造が備えられている。具体的には、板状基材３
１の四隅に設けられた角柱部３６の内側の角部に、それ
ぞれ段付きの切欠部３７が形成されている。この切欠部
３７に半導体装置１０の角部を嵌め入れることにより、
露出端子１３群と接続ピン３２群とが合致するようにな
っている。同様の切欠部３７は端部接続器３３にも形成
されている。
【００５３】また、接続器３０の板状基材３１には、半
導体装置１０を介在させた状態で複数個の接続器３０を
その厚み方向に連設接固定するための連設構造が備えら
れている。具体的には図１２に示すように、板状基材３
１の四隅の角柱部３６の一方面に突起３８が、他方面の
対応する位置に前記突起３８に嵌まり合う嵌合孔３９
が、それぞれ形成されている。そして、突起３８および
嵌合孔３９を貫く貫通孔４０が形成されている。同様の
突起３８，嵌合孔３９，貫通孔４０は、端部接続器３３
にも形成されている。
【００５４】複数個の接続器３０，３３を連設固定する
際には、半導体装置１０を介在させた状態で、図１３に
示すように、一方の接続器３０の突起３８を、対向する
接続器３０の嵌合孔３９に嵌め入れて、各接続器３０，
３３を連ねていく。各接続器３０，３３を連設した後、
図１１に示すように、各接続器３０，３３の四隅の貫通
孔４０を貫くようにボルト４１を差し込み、ナット４２
を螺合させて各接続器３０，３３を締め付け固定する。
なお、図１１に示した例では、４個の半導体装置１０を
連設接続する場合を例に示しているが、半導体装置１０
の個数はそれぞれ以上、またはそれ以下であってもよい
ことは言うまでもない。
【００５５】複数個の半導体装置１０を介在させて立体
的に組み上げられた接続器３０，３３は、例えば図１４
に示すように、搭載用基板４３上に実装される。すなわ
ち、一体化された接続器３０，３３は、Ｌ形金具４４お
よびネジ４５を使って搭載用基板４３に取り付け固定さ
れるとともに、外部接続用の端子３５が搭載用基板４３
の配線パターンとハンダ付け接続される。もちろん、搭
載用基板４３への実装方法はこの例のものに限定されな
い。例えば、搭載用基板４３に積み重なるように一体化
された接続器３０，３３を取り付けてもよい。
【００５６】次に、図１５〜図１８を参照して、接続器
３０に２次元配置された接続ピン３２の構成を説明す
る。図１５，図１６に示すように、この接続ピン３２
は、両端が開口している導電性の筒体４６を備えてお
り、この筒体４６内に長手方向に移動可能に一体の導電
性接触子４７が収納されている。筒体４６には両接触子
４７を外方向に付勢するコイルバネ４８が内装されてい
る。このコイルバネ４８に付勢されて両接触子４７の先
端部は筒体４６の両端開口から突出している。また、接
触子４７が筒体４６から抜け落ちないように、接触子４
７の基端部は大径に形成されている。このような接続ピ
ン３２の両接触子４７は、導電性の筒体４６およびコイ
ルバネ４８を介して、電気的に接続されている。
【００５７】この接続ピン３２の筒体４６の長さは３〜
５ｍｍ程度で、外径が０．６〜０．７ｍｍ程度である。
また、接触子４７の直径は０．２〜０．３ｍｍ程度であ
り、筒体４６の開口部から接触子４７の先端部が突出し
ている長さ、すなわち、接触子４７の動作可能範囲（ス
トローク）は０．６〜０．８ｍｍ程度である。このよう
に接触子４７の動作可能範囲が比較的大きいので、半導
体装置１０に形成された露出端子１３群の高さにバラツ
キがあっても、各接触子４７は露出端子１３群に確実に
押圧接触させることができる。
【００５８】接触子４７の先端４７ａは、図１８の
（ａ）に示すように、中央部が窪んだ形状になってい
る。これは、半導体装置１０の露出端子１３に弾性接触
した際に、接触子４７の先端４７ａと露出端子１３と接
触圧を高めて両者を確実に電気接続させるためである。
接触子４７の先端４７ａの形状は、これ以外に、図１８
の（ｂ）に示すように、球状であってもよいし、あるい
は、図１８の（ｃ）に示すように、小突起が多数形成さ
れたものであってもよい。
【００５９】接続器３０の板状基材３１への接続ピン３
２の取り付け構造を図１７に示す。板状基材３１は、図
１７に示すように、２枚の基材３１ａ，３１ｂの貼り合
わせによって形成される。２枚の基材３１ａ，３１ｂを
分離させた状態で、各基材３１ａ，３１ｂに接続ピン３
２を差し込むための貫通孔が予め形成されている。基材
３１ａ，３１ｂの貫通孔の貼り合わせ面側の開口部は、
接続ピン３２の筒体４６に形成された張出部４６ａに合
わせて、少し径大になった段付構造に形成されている。
そして、一方の基材３１ａの各貫通孔に接続ピン３２の
一端側を差し込んだ後、その上から他方の基材３１ｂを
被せて、基材３１ｂの各貫通孔に接続ピン３２の他端側
をはめ込む。このとき、両基材３１ａ，３１ｂの貼り合
わせ面に適当な接着剤を介在させることにより、両基材
３１ａ，３１ｂによって接続ピン３２群が固定されて、
一体化した板状基材３１が得られる。
【００６０】図１９に端部接続器３３に備えられる接続
ピン３４の構成を示す。端部接続器３３の接続ピン３４
は、板状基材３１の一方面側だけに設けられるので、一
方側だけ開口した有底の筒体４９に、一つの接触子５０
を軸方向に移動可能に収納して形成されている。筒体４
９内にはコイルバネ５１が内装され、このコイルバネ５
１に付勢されて筒体４９の開口から接触子５０の先端部
が突出するように構成されている。この接続ピン３４
も、図１７に示した接続ピン３２と同様に、２枚の基材
の貼り合わせ構造の板状基材３１によって取り付け固定
される。ただし、端部接続器３３の場合、内側に位置す
る基材にだけ接続ピン３４を挿通するための貫通孔が形
成されている。
【００６１】図２０，図２１を参照して、外部接続用の
端子３５と接続ピン３２，３４との接続構造を説明す
る。接続器３０の場合、図２０に示すように、板状基材
３１の最下段に配置される接続ピン３２の筒体４６に、
外部接続用の端子３５が溶接などの手段で予め連結され
ている。このように一体化された接続ピン３２と端子３
５とが板状基材３１に組み込まれる。同様に、端部接続
器３３の場合、図２１に示すように、板状基材３１の最
下段に配置される接続ピン３４の筒体４９に、外部接続
用の端子３５が予め連結されており、これが板状基材３
１に組み込まれる。
【００６２】なお、外部接続用の端子３５と接続ピン３
２，３４との接続構造は上記の例に限定されない。例え
ば、図１７において説明した板状基材３１を構成する基
材３１ａ，３１ｂの少なくとも一方の貫通孔にスルーホ
ールメッキを施しておく。そして、基材３１ａまたは３
１ｂの貼り合わせ面にプリント配線パターンを形成す
る。この配線パターンの一端を前記スルーホールメッキ
に接続するとともに、配線パターンの他端を端子３５が
取り付けられる側に導出する。そして、この配線パタン
ーの他端と外部接続用の端子３５とをハンダ付接続など
で連結固定する。このように構成すれば、２次元配置さ
れた接続ピン３２，３４のうち、どの位置ある接続ピン
３２，３４であっても、外部接続用の端子３５に電気的
に接続させることができる。
【００６３】以上に説明した接続器３０，３３を用いて
複数個の半導体装置１０を接続すれば、図１７に示した
ように、隣り合う半導体装置１０の露出端子１３間が接
続ピン３２，３４で電気的に接続される。この接続ピン
３２，３４は極めて短い（４〜６ｍｍ程度）ので、その
浮遊容量や寄生インダクタンスを極めて小さくすること
ができる。また、複数個の半導体装置１０を対向状態で
連ねて実装できるので、高密度実装を容易に実現するこ
とが可能である。また、図１１、図１４に示した連設固
定用のボルト４１を外すだけで接続器３０，３３を容易
に取り外すことができるので、実装された半導体装置１
０群のうちの一つの半導体装置１０が故障したとして
も、容易にそれを交換して再実装することができる。
【００６４】本発明は上記の実施例に限らず次のように
変形実施することも可能である。 （１）上記の実施例では複数個の接続器３０，３３を連
ねて連結するために、ボルトとナットを用いたが、例え
ば図２２に示すような連設構造を採ることも可能であ
る。この例の接続器３０では、角柱部３６の一方面に突
起５２が設けられている。また、角柱部３６の他方面に
穴５３が形成され、その内部に板バネ５４が筒状に配置
されている。一方の接続器３０の突起５２を他方の接続
器３１の穴５３に差し込むと、図２３に示すように、突
起５２の凹部５２ａに板バネ５４の凸部５４ａが嵌合し
て、両接続器３０が連結する。
【００６５】（２）上記の実施例では接続ピン３２の一
対の接触子４７を、筒体４６に内装したコイルバネ４８
で付勢したが、これは図２４に示すような板バネ５５で
付勢するように構成してもよい。
【００６６】（３）また、図２５に示すように、板状基
材３１の貼り合わせ基材３１ａ，３１ｂの貼り合わせ面
側に形成される段付き開口部５６を接続ピン３２の張出
部４６ａよりも少し長く形成し、接続ピン３２の全体が
軸方向に変位可能に構成する。このように構成すれば、
この接続ピン３２に接触する半導体装置１０の露出端子
１３群の高さが、接触子４７のストロークを越える大き
なバラツキをもっていても、それに追随して各接続ピン
３２が軸方向に変位するので、露出端子１３と接続ピン
３２との接触を一層確かなものにすることができる。
【００６７】（４）上記の実施例では、接続器の板状基
材に２次元配置される導電性接続部材群の一例として、
軸方向に弾性をもった接続ピン３２，３４を説明した。
しかしながら、導電性接続部材群はこれらに限定されな
い。別の例を図２６に示す。この例の接続器６０は、そ
の板状基材６１に棒状金属からなる接続ピン６２を２次
元配置して構成されている。各接続ピン６２の両端には
ハンダ・ボール６３が形成されている。接続ピン６２の
両端部を除く胴部分に予め絶縁性被膜を形成しておけ
ば、電解メッキによってハンダ・ボール６３を容易に形
成することができる。接続ピン６２以外は上述した実施
例の接続器３０，３３と同様に構成される。この接続器
６０はいわゆるリフロー処理によって半導体装置１０と
接続される。すなわち、図２７に示すように、半導体装
置１０の露出端子１３群と接続器６０の接続ピン６２群
とを当接させた状態で加熱することにより、ハンダ・ボ
ール６３が溶融して露出端子１３群と接続ピン６２群と
が接続する。この例の接続器６０は比較的に簡単な構成
であるので、接続器６０を安価に実現することができ
る。また、露出端子１３と接続ピン６２とがハンダ付接
続されるので、両者の電気的接続が確実である。
【００６８】（５）導電性接続部材群のさらに別の例を
図２８に示す。この例の接続器７０は、その板状基材７
１にスルーホールメッキ７２を２次元配置して構成され
ている。各スルーホールメッキ７２の上に電解メッキに
よってハンダ７３が付着されている。図２６に示した接
続器６０と同様に、この接続器７０もリフロー処理によ
って半導体装置１０と接続される。接続された状態を図
２９に示す。この例の接続器７０も安価に実現すること
ができるとともに、露出端子１３群とスルーホールメッ
キ７２群とが確実に電気接続される。
【００６９】（削除）
【００７０】（削除）
【００７１】（削除）
【００７２】（削除）
【００７３】
【発明の効果】 請求項１ないし請求項３の半導体装置の
接続方法によれば、搭載用基板上に組み上げられた半導
体装置群の基板占有面積が極めて小さくなる。また、隣
接する半導体装置間の間隔を狭くすれば、両半導体装置
の露出端子群を接続するための導電性接続部材の長さが
極めて短くなる。
【００７４】特に、請求項２の半導体装置の接続方法に
よれば、半導体装置と接続ピン群とを容易に取り外すこ
とができるので、半導体装置の交換作業が容易である。
【００７５】また、請求項３の半導体装置の接続方法に
よれば、半導体装置の露出端子群と接続ピン群とを確実
に接続することができる。
【００７６】請求項４ないし請求項１２の半導体装置の
接続器によれば、パッケージの表裏面に２次元配列の露
出端子群が形成された半導体装置を互いに向かい合うよ
うに配置し、各半導体装置間にこの接続器を介在させる
ことにより、各半導体装置を高密度に実装することがで
きる。また、隣り合う半導体装置の露出端子群間を電気
的に接続する導電性接続部材群を極力短くすることによ
り、半導体装置の高速動作処理の弊害となる接続部材
（配線）の浮遊容量や寄生インダクタンスの影響を最小
限に抑えることができる。
【００７７】特に、請求項５の半導体装置の接続器によ
れば、板状基材に位置決め構造が備えられているので、
半導体装置の露出端子群と接続器の導電性接続部材群と
の位置合わせを容易に行なうことができる。
【００７８】また、請求項６の半導体装置の接続器によ
れば、板状基材の側面に外部接続用の端子群が形成され
ているので、この接続器を使って半導体装置群を搭載用
基板に実装した際に、前記外部接続用の端子群を使って
搭載用基板の配線パターンに容易に接続することができ
る。
【００７９】さらに、請求項７の半導体装置の接続器に
よれば、接続器と半導体装置とは弾性接触しているだけ
であるので、実装後に故障した半導体装置を交換する場
合などに、その交換作業を容易に行なうことができる。
【００８０】また、請求項８の半導体装置の接続器によ
れば、実装時に連ねられた接続器を連設固定する連設構
造を備えているので、弾性をもった接続ピン群と半導体
装置の露出端子群とを確実に弾性接触させることができ
る。また、連設構造の固定を解除することにより、半導
体装置を容易に交換することができる。
【００８１】さらに、請求項９の半導体装置の接続器に
よれば、軸方向に弾性をもった接続ピン群を容易に実現
することができる。また、接続器の各導電接着剤接触子
と半導体装置の露出端子群とを確実に弾性接触させるこ
とができる。
【００８２】また、請求項１０の半導体装置の接続器に
よれば、接続ピン群が棒状金属で構成されるので、接続
器を容易かつ安価に形成することができる。また、接続
ピンが接合材を介して半導体装置の露出端子群に接続さ
れるので、半導体装置と接続器とが確実に電気的に接続
される。
【００８３】さらに、請求項１１の半導体装置の接続器
によれば、接続ピンの両端部に形成されているハンダ・
ボールを使って各接続ピンと半導体装置の露出端子群と
を接合させているので、半導体装置と接続器との接続作
業を容易に行なうことができる。また、半導体装置の露
出端子群にハンダ・ボールを形成する場合に比べて、接
続器の接続ピンにハンダ・ボールを形成する方が、電解
メッキなどでハンダ・ボールを形成する際の作業が容易
であり、また、半導体装置に悪影響を与える危険性が少
なくてすむ。
【００８４】また、請求項１２の半導体装置の接続器に
よれば、板状基材にスルーホールメッキを施すことによ
って接続器を形成しているので、接続器を容易かつ安価
に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法によって電気的に接続される半導体
装置の一実施例の外観を示す斜視図である。
【図２】実施例に係る半導体装置の断面図である。
【図３】半導体装置で用いるパッケージ基板の斜視図で
ある。
【図４】一方のパッケージ基板に半導体素子が固着され
た状態を示す平面図である。
【図５】両パッケージ基板に半導体素子が固着された状
態を示す平面図である。
【図６】半導体素子がワイヤボンディングされた状態を
示す平面図である。
【図７】半導体素子上へ樹脂をポッティングした状態を
示す平面図である。
【図８】パッケージ基板の間隙への樹脂充填工程を示す
断面図である。
【図９】パッケージ基板間への樹脂充填工程で使う枠体
を示す斜視図である。
【図１０】本発明の実施例に係る接続器の外観を示す斜
視図である。
【図１１】接続器を使って半導体装置を組み上げる様子
を示した斜視図である。
【図１２】接続器の連設構造を示す部分断面図である。
【図１３】接続器が連設された状態を示す部分断面図で
ある。
【図１４】接続器を使って半導体装置が搭載用基板に実
装された状態を示す一部破断正面図である。
【図１５】接続ピンの一例を示す正面図である。
【図１６】図１５の接続ピンの断面図である。
【図１７】接続ピンの取り付け例を示す断面図である。
【図１８】接続ピンの先端の各種形状を示す断面図であ
る。
【図１９】端部接続器の接続ピンを示す断面図である。
【図２０】接続ピンと外部接続用端子との接続例を示す
斜視図である。
【図２１】端部接続器の接続ピンと外部接続用端子との
接続例を示す斜視図である。
【図２２】接続器の連設構造の別の例を示す部分断面図
である。
【図２３】図２２の接続器が連設された状態を示す部分
断面図である。
【図２４】接続ピンのさらに別の例を示す断面図であ
る。
【図２５】接続ピンの別の取り付け例を示す断面図であ
る。
【図２６】接続器の別の例を示す断面図である。
【図２７】図２６の接続器が半導体装置と接続された状
態を示す断面図である。
【図２８】接続器のさらに別の例を示す断面図である。
【図２９】図２９の接続器が半導体装置と接続された状
態を示す断面図である。
【図３０】従来の半導体装置の一例を示す斜視図であ
る。
【図３１】従来の半導体装置の別の例を示す斜視図であ
る。
【符号の説明】
１０…半導体装置 １１…パッケージ １２ａ，１２ｂ…半導体素子 １３…露出端子 １６ａ，１６ｂ…パッケージ基板 ３０…接続器 ３１…板状基材 ３２…接続ピン ３３…端部接続器 ３５…外部接続用端子 ４６…筒体 ４７…接触子 ４８…コイルバネ ６０…接続器 ６２…接続ピン ６３…ハンダ・ボール ７０…接続器 ７２…スルーホールメッキ ７３…ハンダ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 25/18

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 半導体素子をその内部に封止するパッケ
    ージと、前記パッケージの表面および裏面それぞれに２
    次元配列でもって形成されている外部接続用の露出端子
    群と、前記半導体素子と前記パッケージ表裏両面の外部
    接続用の露出端子群との間を接続する内部配線とを備え
    た半導体装置同士を電気的に接続する方法であって、 複数個の前記半導体装置を各々の露出端子群が対向する
    ように一定の間隔で連ねて並べ、隣接する半導体装置間
    に導電性接続部材を介在させて、前記対向する露出端子
    群の間を接続することにより、各半導体装置を電気的に
    接続する半導体装置の接続方法。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の半導体装置の接続方法
    において、 前記導電性接続部材は、前記対向する露出端子群にその
    両端が弾性接触する接続ピン群である半導体装置の接続
    方法。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載の半導体装置の接続方法
    において、 前記導電性接続部材は、前記対向する露出端子群にその
    両端が接合材を介して接合する接続ピン群である半導体
    装置の接続方法。
  4. 【請求項４】 半導体素子をその内部に封止するパッケ
    ージと、前記パッケージの表面および裏面それぞれに２
    次元配列でもって形成されている外部接続用の露出端子
    群と、前記半導体素子と前記パッケージ表裏両面の外部
    接続用の露出端子群との間を接続する内部配線とを備え
    た半導体装置同士を電気的に接続する接続器であって、 板状基材と、 前記半導体装置の外部接続用の露出端子群の配列に対応
    した２次元配列でもって前記板状基材にその表裏面を貫
    通するように配備された導電性接続部材群とを備えた半
    導体装置の接続器。
  5. 【請求項５】 請求項４に記載の半導体装置の接続器に
    おいて、 前記板状基材は、前記半導体装置の露出端子群と前記導
    電性接続部材群とが合致するように半導体装置を位置決
    めするための位置決め構造を備えている半導体装置の接
    続器。
  6. 【請求項６】 請求項４に記載の半導体装置の接続器に
    おいて、 前記板状基材の少なくとも一つの側面に外部接続用の端
    子群が配設されている半導体装置の接続器。
  7. 【請求項７】 請求項４に記載の半導体装置の接続器に
    おいて、 前記導電性接続部材群は、軸方向に弾性をもった接続ピ
    ン群であり、 前記接続ピン群の両端部が、隣り合う半導体装置の対向
    する露出端子群にそれぞれ弾性接触する半導体装置の接
    続器。
  8. 【請求項８】 請求項７に記載の半導体装置の接続器に
    おいて、 前記半導体装置を前記板状基材間に介在させた状態で前
    記板状基材同士をその厚み方向に連設固定するための連
    設構造を備えた半導体装置の接続器。
  9. 【請求項９】 請求項７に記載の半導体装置の接続器に
    おいて、 前記接続ピンは、 その両端が開口している導電性の筒体と、 前記筒体内を長手方向に移動可能で先端部だけは開口か
    ら突出できるよう抜き止め状態で筒体内の両側において
    それぞれ配設された一対の導電性接触子と、 前記筒体内に配設され、前記両接触子の先端が前記筒体
    の両端開口から突出する方向に両接触子を付勢する付勢
    体とを備えたものである半導体装置の接続器。
  10. 【請求項１０】 請求項４に記載の半導体装置の接続器
    において、 前記導電性接続部材群は、棒状金属で構成された接続ピ
    ン群であり、 前記接続ピン群の両端部が、隣り合う半導体装置の対向
    する露出端子群に接合材を介して接合する半導体装置の
    接続器。
  11. 【請求項１１】 請求項１０に記載の半導体装置の接続
    器において、 前記棒状金属で構成された接続ピンの両端部それぞれ
    に、ハンダ・ボールが形成されている半導体装置の接続
    器。
  12. 【請求項１２】 請求項４に記載の半導体装置の接続器
    において、 前記導電性接続部材群は、前記板状基材の貫通孔に金属
    メッキを施して形成されたスルーホールメッキであり、 前記板状部材の表裏に露出したスルーホールメッキが、
    隣り合う半導体装置の対向する露出端子群に接合材を介
    して接合する半導体装置の接続器。
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