強化ボールグリッドアレイパッケージ
【課題】たわみによるボールグリッドアレイと印刷回路板との間の接続欠陥を解決する。
【解決手段】
表面接続体（１０１）のアレイを有する基板（１０６）を備え、該基板（１０６）は、該基板（１０６）の直線的な外周を越えて延びる、取り付け要素（１０３）を持つコーナー特徴部（１０２）を有する装置である。コーナー特徴部により、パッケージのアレイに加えられる応力のほとんどを受け取る応力中心距離が実現され、それにより、ＢＧＡパッケージ１００のアレイのコーナーに加えられる応力を減少させることができる。
【解決手段】
表面接続体（１０１）のアレイを有する基板（１０６）を備え、該基板（１０６）は、該基板（１０６）の直線的な外周を越えて延びる、取り付け要素（１０３）を持つコーナー特徴部（１０２）を有する装置である。コーナー特徴部により、パッケージのアレイに加えられる応力のほとんどを受け取る応力中心距離が実現され、それにより、ＢＧＡパッケージ１００のアレイのコーナーに加えられる応力を減少させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボールグリッドアレイパッケージに係る。
【背景技術】
【０００２】
ボールグリッドアレイ（本明細書では「ＢＧＡ」）パッケージは既知であり、多くの電子用途で一般的に使用されている。印刷回路板（本明細書では「ＰＣＢ」）の製造及び試験中、ＢＧＡの存在から起こる欠陥が発生することは既知である。欠陥は一般的に、ＢＧＡパッケージに対するＰＣＢのたわみを生じ、それにより、グリッド内のボールの１つ又は複数をＰＣＢから分離させる衝撃、振動及び熱応力のせいであることが確認されている。ボール分離による欠陥が、ＢＧＡパッケージのコーナーで、厚いＢＧＡパッケージタイプの場合に最も一般的であることもさらに確認されている。厚いＢＧＡパッケージは薄いＢＧＡパッケージより剛直であって、ＰＣＢのたわみと同程度にはたわまないことが既知であるため、これは確認されている欠陥状態と一致する。
【０００３】
本願と同じく本願出願人に譲渡され、２００６年４月２７日に出願された「改良型ボールグリッドアレイパッケージ（Improved Ball Grid Array Package）」と題する米国特許出願第１１／４０５３３７号には、一定のボール分離欠陥を好ましい状態に変えるために、アレイ内に犠牲ボールを使用することを教示している。多くの場合、犠牲ボールは欠陥問題を解決するが、場合によっては、アレイ内の犠牲ボールが、アレイ内の残りのボール用の信号ルーティングを困難にする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、信号ルーティングをより困難にすることなく、ボール分離欠陥に対処する改良型ＢＧＡパッケージが必要とされる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明装置は、上記した課題を解決するためになされたものであって、要するに、表面接続体（１０１）のアレイを有する基板（１０６）を備え、該基板（１０６）は、該基板（１０６）の直線的な外周を越えて延びる、取り付け要素（１０３）を持つコーナー特徴部（１０２）を有する装置である。
また、本発明装置は、前記各取り付け要素（１０３）を、少なくとも１つの表面接続体（１０１）としてよい。
さらに、前記各取り付け要素（１０３）は、ピン接続体（１０５）としてよい。
さらにまた、前記取り付け要素（１０３）は、ほぼ半球形の表面接続体（１０１）としてよい。
また、本発明装置は、前記コーナー特徴部（１０２）と前記取り付け要素（１０３）との間に配置される平面特徴部（１０４）をさらに備えるようにしてよい。
さらに、前記取り付け要素（１０３）は、ほぼ円筒形の表面接続体であるものとして良い。
またさらに、前記直線的基板を取り付ける印刷回路板（「ＰＣＢ」）をさらに備えるものとして良い。
【０００６】
添付の図面と組み合わせた以下の詳細な説明から本発明が教示するところを理解することができ、異なった図面の同様の参照番号は、同一の又は同様の要素を表す。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下の詳細な説明において、本教示による実施形態の理解を得るために、限定のためではなく説明のために、具体的な詳細を開示する例示的な実施形態を述べる。しかしながら、本開示の利益を受けた当業者には、本明細書に開示される具体的な詳細から逸脱する本教示による他の実施形態が、添付の特許請求の範囲内にあることは、明らかであろう。さらに、例示的な実施形態の説明を曖昧にしないために、既知の装置及び方法の説明を省略するであろう。そのような方法及び装置は、明らかに本教示の範囲内にある。
【０００８】
図面の図１を特に参照すると、本教示によるＢＧＡパッケージ１００であって、半導体技術の分野では一般的に知られているような、通常は１ｍｍを超える「厚い」ＢＧＡ基板１０６から構成されるＢＧＡパッケージ１００の斜視図が示される。アレイの表面接続体１０１を担持するＢＧＡパッケージの基板１０６は、ほぼ直線的又は正方形の形状を有する。特定の実施形態では、表面接続体１０１は、ほぼ半球形であり、当業者にはボールグリッドアレイの「ボール」と呼ばれている。表面接続体１０１は、円筒形又は半楕円形であってもよく、それでも本教示によるパッケージ構造から利益を得るであろう。
【０００９】
基板１０６の各コーナーにコーナー特徴部１０２がある。特定の実施形態では、コーナー特徴部１０２は、別のほぼ直線形状のＢＧＡパッケージコーナーの延長である。各コーナー特徴部１０２は、ＢＧＡパッケージ１００の、アレイの表面接続体１０１を担持する部分のほぼ直線的な外周を越えて延びる。各コーナー特徴部１０２は、取り付け要素１０３を備える。好ましくは、取り付け要素１０３と組み合わされたコーナー特徴部１０２の延長により、言わばレバーアームとなり、パッケージのアレイに加えられる応力のほとんどを受け取る応力中心距離が実現され、それにより、ＢＧＡパッケージ１００のアレイのコーナーに加えられる応力を減少させることができる。
【００１０】
簡略化のために、取り付け要素１０３の多数の実施形態のすべてが図１に示されている。しかしながら、当業者であれば、実際の用例において、各コーナー特徴部１０２の取り付け要素１０３が、通常は同一の実施形態であることは理解できる。
【００１１】
本教示による取り付け要素１０３の第１の実施形態は、１つ又は複数の表面接続体１０１である。好ましくは、各コーナー特徴部１０２上に表面接続体１０１を有する取り付け要素１０３は、パッケージ１００に追加的な取り付け強度を与えると共に、それらは、ＩＣパッケージ製造処理のすでに一部である表面接続体と一致しているため、ＩＣパッケージ製造処理において実装することが簡単である。各コーナー特徴部１０２上の表面接続体１０１のサイズ及び数が増すほど、それだけ高い追加強度をコーナー特徴部１０２がパッケージ１００全体に加える。
【００１２】
本教示による取り付け要素１０３の第２の実施形態は、第１の実施形態に似ているが、コーナー特徴部１０２と１つ又は複数の表面接続体１０１との間に配置された平面特徴部１０４が追加されている。特定の実施形態では、平面特徴部１０４は金属で形成されるが、平面特徴部１０４は導電性である必要がないため、他の材料も適当である。好ましくは、平面特徴部１０４は、取り付け強度を増すために、コーナー特徴部１０２への取り付け表面積を追加する。平面特徴部１０４は、アレイの表面接続体１０１で従来から使用されているパッドに似た大型のパッドである。本教示による平面特徴部１０４は大型であり、コーナー特徴部１０２上の１つ又は複数の表面接続体に取り付けられる。好ましくは、平面特徴部１０４は大型であり、基板１０６への付着強度をより高める。
【００１３】
本教示による取り付け要素１０３の第３の実施形態は、ピン接続体１０５である。ピン接続体１０５は、ＰＣＢへの従来型貫通ピン取り付けを使用する。具体的には、貫通ピン接続体１０５は、ＢＧＡを取り付けるＰＣＢ内の環状の金属被覆バイアによって受け取られ、３つの実施形態のうちで最高の追加強度を与える。好ましくは、各コーナー特徴部１０２上にピン接続体１０５を有する取り付け要素１０３は、パッケージ１００に最良の取り付け強度を与え、また、従来通りであるためにＩＣパッケージ製造処理での実装が簡単であるが、追加ステップを必要とする。
【００１４】
既知の欠陥状態の影響を受けにくい一方で、アレイの信号の非抑制的な接続ルート選択も可能にする強化ＢＧＡパッケージを説明する添付図面を参照した実施例により、本発明が教示する技術思想を説明した。本教示の利益を与えられた当業者には、異なったタイプの取り付け要素１０３等の本教示の他の変化、応用及び実施形態が頭に浮かぶであろうし、それらは添付の特許請求の範囲内にあると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本教示による３つの実施形態の各々の例を含む、本教示によるＩＣパッケージの斜視図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボールグリッドアレイパッケージに係る。
【背景技術】
【０００２】
ボールグリッドアレイ（本明細書では「ＢＧＡ」）パッケージは既知であり、多くの電子用途で一般的に使用されている。印刷回路板（本明細書では「ＰＣＢ」）の製造及び試験中、ＢＧＡの存在から起こる欠陥が発生することは既知である。欠陥は一般的に、ＢＧＡパッケージに対するＰＣＢのたわみを生じ、それにより、グリッド内のボールの１つ又は複数をＰＣＢから分離させる衝撃、振動及び熱応力のせいであることが確認されている。ボール分離による欠陥が、ＢＧＡパッケージのコーナーで、厚いＢＧＡパッケージタイプの場合に最も一般的であることもさらに確認されている。厚いＢＧＡパッケージは薄いＢＧＡパッケージより剛直であって、ＰＣＢのたわみと同程度にはたわまないことが既知であるため、これは確認されている欠陥状態と一致する。
【０００３】
本願と同じく本願出願人に譲渡され、２００６年４月２７日に出願された「改良型ボールグリッドアレイパッケージ（Improved Ball Grid Array Package）」と題する米国特許出願第１１／４０５３３７号には、一定のボール分離欠陥を好ましい状態に変えるために、アレイ内に犠牲ボールを使用することを教示している。多くの場合、犠牲ボールは欠陥問題を解決するが、場合によっては、アレイ内の犠牲ボールが、アレイ内の残りのボール用の信号ルーティングを困難にする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、信号ルーティングをより困難にすることなく、ボール分離欠陥に対処する改良型ＢＧＡパッケージが必要とされる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明装置は、上記した課題を解決するためになされたものであって、要するに、表面接続体（１０１）のアレイを有する基板（１０６）を備え、該基板（１０６）は、該基板（１０６）の直線的な外周を越えて延びる、取り付け要素（１０３）を持つコーナー特徴部（１０２）を有する装置である。
また、本発明装置は、前記各取り付け要素（１０３）を、少なくとも１つの表面接続体（１０１）としてよい。
さらに、前記各取り付け要素（１０３）は、ピン接続体（１０５）としてよい。
さらにまた、前記取り付け要素（１０３）は、ほぼ半球形の表面接続体（１０１）としてよい。
また、本発明装置は、前記コーナー特徴部（１０２）と前記取り付け要素（１０３）との間に配置される平面特徴部（１０４）をさらに備えるようにしてよい。
さらに、前記取り付け要素（１０３）は、ほぼ円筒形の表面接続体であるものとして良い。
またさらに、前記直線的基板を取り付ける印刷回路板（「ＰＣＢ」）をさらに備えるものとして良い。
【０００６】
添付の図面と組み合わせた以下の詳細な説明から本発明が教示するところを理解することができ、異なった図面の同様の参照番号は、同一の又は同様の要素を表す。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下の詳細な説明において、本教示による実施形態の理解を得るために、限定のためではなく説明のために、具体的な詳細を開示する例示的な実施形態を述べる。しかしながら、本開示の利益を受けた当業者には、本明細書に開示される具体的な詳細から逸脱する本教示による他の実施形態が、添付の特許請求の範囲内にあることは、明らかであろう。さらに、例示的な実施形態の説明を曖昧にしないために、既知の装置及び方法の説明を省略するであろう。そのような方法及び装置は、明らかに本教示の範囲内にある。
【０００８】
図面の図１を特に参照すると、本教示によるＢＧＡパッケージ１００であって、半導体技術の分野では一般的に知られているような、通常は１ｍｍを超える「厚い」ＢＧＡ基板１０６から構成されるＢＧＡパッケージ１００の斜視図が示される。アレイの表面接続体１０１を担持するＢＧＡパッケージの基板１０６は、ほぼ直線的又は正方形の形状を有する。特定の実施形態では、表面接続体１０１は、ほぼ半球形であり、当業者にはボールグリッドアレイの「ボール」と呼ばれている。表面接続体１０１は、円筒形又は半楕円形であってもよく、それでも本教示によるパッケージ構造から利益を得るであろう。
【０００９】
基板１０６の各コーナーにコーナー特徴部１０２がある。特定の実施形態では、コーナー特徴部１０２は、別のほぼ直線形状のＢＧＡパッケージコーナーの延長である。各コーナー特徴部１０２は、ＢＧＡパッケージ１００の、アレイの表面接続体１０１を担持する部分のほぼ直線的な外周を越えて延びる。各コーナー特徴部１０２は、取り付け要素１０３を備える。好ましくは、取り付け要素１０３と組み合わされたコーナー特徴部１０２の延長により、言わばレバーアームとなり、パッケージのアレイに加えられる応力のほとんどを受け取る応力中心距離が実現され、それにより、ＢＧＡパッケージ１００のアレイのコーナーに加えられる応力を減少させることができる。
【００１０】
簡略化のために、取り付け要素１０３の多数の実施形態のすべてが図１に示されている。しかしながら、当業者であれば、実際の用例において、各コーナー特徴部１０２の取り付け要素１０３が、通常は同一の実施形態であることは理解できる。
【００１１】
本教示による取り付け要素１０３の第１の実施形態は、１つ又は複数の表面接続体１０１である。好ましくは、各コーナー特徴部１０２上に表面接続体１０１を有する取り付け要素１０３は、パッケージ１００に追加的な取り付け強度を与えると共に、それらは、ＩＣパッケージ製造処理のすでに一部である表面接続体と一致しているため、ＩＣパッケージ製造処理において実装することが簡単である。各コーナー特徴部１０２上の表面接続体１０１のサイズ及び数が増すほど、それだけ高い追加強度をコーナー特徴部１０２がパッケージ１００全体に加える。
【００１２】
本教示による取り付け要素１０３の第２の実施形態は、第１の実施形態に似ているが、コーナー特徴部１０２と１つ又は複数の表面接続体１０１との間に配置された平面特徴部１０４が追加されている。特定の実施形態では、平面特徴部１０４は金属で形成されるが、平面特徴部１０４は導電性である必要がないため、他の材料も適当である。好ましくは、平面特徴部１０４は、取り付け強度を増すために、コーナー特徴部１０２への取り付け表面積を追加する。平面特徴部１０４は、アレイの表面接続体１０１で従来から使用されているパッドに似た大型のパッドである。本教示による平面特徴部１０４は大型であり、コーナー特徴部１０２上の１つ又は複数の表面接続体に取り付けられる。好ましくは、平面特徴部１０４は大型であり、基板１０６への付着強度をより高める。
【００１３】
本教示による取り付け要素１０３の第３の実施形態は、ピン接続体１０５である。ピン接続体１０５は、ＰＣＢへの従来型貫通ピン取り付けを使用する。具体的には、貫通ピン接続体１０５は、ＢＧＡを取り付けるＰＣＢ内の環状の金属被覆バイアによって受け取られ、３つの実施形態のうちで最高の追加強度を与える。好ましくは、各コーナー特徴部１０２上にピン接続体１０５を有する取り付け要素１０３は、パッケージ１００に最良の取り付け強度を与え、また、従来通りであるためにＩＣパッケージ製造処理での実装が簡単であるが、追加ステップを必要とする。
【００１４】
既知の欠陥状態の影響を受けにくい一方で、アレイの信号の非抑制的な接続ルート選択も可能にする強化ＢＧＡパッケージを説明する添付図面を参照した実施例により、本発明が教示する技術思想を説明した。本教示の利益を与えられた当業者には、異なったタイプの取り付け要素１０３等の本教示の他の変化、応用及び実施形態が頭に浮かぶであろうし、それらは添付の特許請求の範囲内にあると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本教示による３つの実施形態の各々の例を含む、本教示によるＩＣパッケージの斜視図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面接続体（１０１）のアレイを有する基板（１０６）を備え、該基板（１０６）は、該基板（１０６）の直線的な外周を越えて延びる、取り付け要素（１０３）を持つコーナー特徴部（１０２）を有する装置。
【請求項２】
前記各取り付け要素（１０３）は、少なくとも１つの表面接続体（１０１）である、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記各取り付け要素（１０３）は、ピン接続体（１０５）である、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記取り付け要素（１０３）は、ほぼ半球形の表面接続体（１０１）である、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記コーナー特徴部（１０２）と前記取り付け要素（１０３）との間に配置される平面特徴部（１０４）をさらに備える、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記取り付け要素（１０３）は、ほぼ円筒形の表面接続体である、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記直線的基板を取り付ける印刷回路板をさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１】
表面接続体（１０１）のアレイを有する基板（１０６）を備え、該基板（１０６）は、該基板（１０６）の直線的な外周を越えて延びる、取り付け要素（１０３）を持つコーナー特徴部（１０２）を有する装置。
【請求項２】
前記各取り付け要素（１０３）は、少なくとも１つの表面接続体（１０１）である、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記各取り付け要素（１０３）は、ピン接続体（１０５）である、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記取り付け要素（１０３）は、ほぼ半球形の表面接続体（１０１）である、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記コーナー特徴部（１０２）と前記取り付け要素（１０３）との間に配置される平面特徴部（１０４）をさらに備える、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記取り付け要素（１０３）は、ほぼ円筒形の表面接続体である、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記直線的基板を取り付ける印刷回路板をさらに備える、請求項１に記載の装置。
【図１】
【公開番号】特開２００８−１６０１３５（Ｐ２００８−１６０１３５Ａ）
【公開日】平成２０年７月１０日（２００８．７．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３３２７３１（Ｐ２００７−３３２７３１）
【出願日】平成１９年１２月２５日（２００７．１２．２５）
【出願人】（３９９１１７１２１）アジレント・テクノロジーズ・インク (710)
【氏名又は名称原語表記】ＡＧＩＬＥＮＴ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ， ＩＮＣ．
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月１０日（２００８．７．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月２５日（２００７．１２．２５）
【出願人】（３９９１１７１２１）アジレント・テクノロジーズ・インク (710)
【氏名又は名称原語表記】ＡＧＩＬＥＮＴ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ， ＩＮＣ．
【Ｆターム（参考）】
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