JP2001035957A - 電子部品収納用パッケージならびに半導体装置およびパッケージ製造方法 - Google Patents

電子部品収納用パッケージならびに半導体装置およびパッケージ製造方法

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JP2001035957A
JP2001035957A JP11204930A JP20493099A JP2001035957A JP 2001035957 A JP2001035957 A JP 2001035957A JP 11204930 A JP11204930 A JP 11204930A JP 20493099 A JP20493099 A JP 20493099A JP 2001035957 A JP2001035957 A JP 2001035957A
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ground
substrate
layer
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Masaki Watanabe
正樹 渡辺
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、信号線の特性インピーダンスのば
らつき、信号線間の電気的結合、クロストークノイズ、
グラウンドバウンスの抑制を図る電子部品収納用パッケ
ージならびに半導体装置およびパッケージ製造方法を得
る。 【解決手段】 ビルドアップ基板2を用いたケース型B
GAにおいて、ビルドアップ基板2とスティフナー3を
導電性の接着材を用いた導電性接着層27で接着し、当
該スティフナー3および当該ビルドアップ基板2を用い
てグラウンドプレーン12を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、電子部品を収容
するための電子部品収納用パッケージ技術に係り、特に
信号線の特性インピーダンスのばらつき、信号線間の電
気的結合、クロストークノイズ、グラウンドバウンスの
抑制を図る電子部品収納用パッケージならびに半導体装
置およびパッケージ製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図4は従来の半導体装置の一例を示す半
導体装置の断面図、図5は図4の半導体装置の平面図で
ある。図4において、1は半導体チップ、2はビルドア
ップ基板、3はスティフナー、4は第1接着剤、5は第
2接着剤、6はヒートスプレッダ、7は半田ボール、8
はバンプ、9はアンダーフィル樹脂、10は熱伝達性樹
脂を示している。図4,5を参照すると、従来の半導体
装置は、図4に示すように、有機材から構成されたビル
ドアップ基板2にバンプ8を介して半導体チップ1を搭
載した後にアンダーフィル樹脂9で半導体チップ1の底
部周辺をビルドアップ基板2の中央部(図5参照)に固
定し、金属製のスティフナー3、ヒートスプレッダ6、
および第1接着剤4と第2接着剤5で半導体チップ1を
封止し、バンプ8に半田ボール7を取り付けたボールグ
リッドアレイ構造(ケース型BGA)を有している。
【0003】図6は図4の半導体装置の断面拡大図、図
7は図4の半導体装置のパターン図である。図6におい
て、11は信号線、12はグラウンドプレーン、13は
コアスルーホール、14はビルドアップビア、15はコ
ア絶縁層、16は第1コア配線層、17は第2コア配線
層、18は第1ビルドアップ絶縁層、19は第2ビルド
アップ絶縁層、20は第1ビルドアップ配線層、21は
第2ビルドアップ配線層、22は第1ソルダーレジス
ト、23は第2ソルダーレジスト、24は第1接着剤
厚、25は第1ソルダーレジスト厚、26は第1ビルド
アップ絶縁層厚を示している。図6,7を参照すると、
ビルドアップ基板2は、コア絶縁層15などのコア絶縁
基材、コアスルーホール13、第1コア配線層16およ
び第2コア配線層17などのコア導体層(図7参照)、
第1ビルドアップ絶縁層18(第1ビルドアップ絶縁層
厚26)および第2ビルドアップ絶縁層19などのビル
ドアップ絶縁層、ビルドアップビア14、第1ビルドア
ップ配線層20、第2ビルドアップ配線層21およびビ
ルドアップビア14などが高密度に形成されたビルドア
ップ導体導体層(図7参照)、第1ソルダーレジスト2
2(第1ソルダーレジスト厚25)および第2ソルダー
レジスト23などのソルダーレジスト、ソルダーレジス
ト開口からなる。第1ソルダーレジスト22とスティフ
ナーとは第1接着剤4(第1接着剤厚24)で接着さ
れ、コア導体層には主にグラウンドプレーン12が形成
され、ビルドアップ導体層には主に信号線11のパター
ンが形成されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、4層構
造のビルドアップ基板2を用いた従来のケース型BGA
では、コア層のスルーホール(コアスルーホール13)
によりグラウンドプレーン12が大きく抜けたパターン
となり、電気特性として以下に掲げる問題点があった。
まず第1の問題点は、配線の位置がグラウンドプレーン
12上にある場合と配線の位置がコア層のスルーホール
(コアスルーホール13)上にある場合で、配線の特性
インピーダンスのばらつきが大きくなることである。ま
た第2の問題点は、特に配線の位置がコア層のスルーホ
ール(コアスルーホール13)上にある場合では、クロ
ストークノイズが大きくなることである。そして第3の
問題点は、グラウンドプレーン12のパターンの抜けが
大きいため、グラウンドプレーン12のインダクタンス
が大きくなり、その結果、グラウンドバウンスが大きく
なることである。
【0005】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、信号線の特性インピーダンスの
ばらつき、信号線間の電気的結合、クロストークノイ
ズ、グラウンドバウンスの抑制を図る電子部品収納用パ
ッケージならびに半導体装置およびパッケージ製造方法
を得ることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項1記載
の発明にかかる電子部品収納用パッケージは、信号線の
特性インピーダンスのばらつき、信号線間の電気的結
合、クロストークノイズ、グラウンドバウンスの抑制を
図る電子部品収納用パッケージであって、電源および/
またはグラウンド層がコア基板に形成され信号線がビル
ドアップ配線層に形成されるビルドアップ基板とスティ
フナーを導電性の接着材を用いた導電性接着層で接着す
るとともに、当該スティフナーおよび当該ビルドアップ
基板を用いてグラウンドプレーンを形成した構造を有す
るものである。
【0007】請求項2記載の発明にかかる電子部品収納
用パッケージは、上記請求項1記載の発明において、前
記導電性接着層を接地電位に固定するように構成されて
いるものである。
【0008】請求項3記載の発明にかかる電子部品収納
用パッケージは、上記請求項1に記載の発明において、
前記グラウンドプレーンに接続したパッドを前記ビルド
アップ基板の表面に設けるとともに、当該パッドを前記
導電性接着層と導通させた構造を有するものである。
【0009】請求項4記載の発明にかかる電子部品収納
用パッケージは、上記請求項1乃至3のいずれか一項に
記載の発明において、前記ビルドアップ配線層に複数の
グラウンド接続パッドを設け、導電性の接着材を主成分
とする前記導電性接着層を複数のグラウンド接続パッド
に接続する構造を有するものである。
【0010】請求項5記載の発明にかかる半導体装置
は、信号線の特性インピーダンスのばらつき、信号線間
の電気的結合、クロストークノイズ、グラウンドバウン
スの抑制を図る半導体装置であって、電源および/また
はグラウンド層がコア基板に形成され信号線がビルドア
ップ層に形成されるビルドアップ基板とスティフナーを
導電性の接着材を用いた導電性接着層で接着するととも
に、当該スティフナーおよび当該ビルドアップ基板を用
いてグラウンドプレーンを形成し、前記ビルドアップ基
板にバンプを介して半導体チップを搭載した後にアンダ
ーフィル樹脂で当該半導体チップの底部周辺を前記ビル
ドアップ基板の中央部に固定し、前記スティフナーおよ
び前記導電性接着層で前記半導体チップを封止し、前記
バンプに半田ボールを取り付けたボールグリッドアレイ
構造を有するものである。
【0011】請求項6記載の発明にかかる半導体装置
は、上記請求項5に記載の発明において、前記ボールグ
リッドアレイ構造における前記導電性接着層を接地電位
に固定するように構成されているものである。
【0012】請求項7記載の発明にかかる半導体装置
は、上記請求項5に記載の発明において、前記ボールグ
リッドアレイ構造における前記グラウンドプレーンに接
続したパッドを前記ビルドアップ基板の表面に設けると
ともに、当該パッドを前記導電性接着層と導通させた構
造を有するものである。
【0013】請求項8記載の発明にかかる半導体装置
は、上記請求項5乃至7のいずれか一項に記載の発明に
おいて、前記ボールグリッドアレイ構造における前記ビ
ルドアップ配線層に複数のグラウンド接続パッドを設
け、導電性の接着材を主成分とする前記導電性接着層を
複数のグラウンド接続パッドに接続する構造を有するも
のである。
【0014】請求項9記載の発明にかかるパッケージ製
造方法は、信号線の特性インピーダンスのばらつき、信
号線間の電気的結合、クロストークノイズ、グラウンド
バウンスの抑制を図るパッケージ製造方法であって、電
源および/またはグラウンド層がコア基板に形成され信
号線がビルドアップ配線層に形成されるビルドアップ基
板とスティフナーを導電性の接着材を用いた導電性接着
層で接着する工程と、当該スティフナーおよび当該ビル
ドアップ基板を用いてグラウンドプレーンを形成する工
程を有するものである。
【0015】請求項10記載の発明にかかるパッケージ
製造方法は、上記請求項9記載の発明において、前記導
電性接着層を接地電位に固定する工程を有するものであ
る。
【0016】請求項11記載の発明にかかるパッケージ
製造方法は、上記請求項9に記載の発明において、前記
グラウンドプレーンに接続したパッドを前記ビルドアッ
プ基板の表面に設けるとともに、当該パッドを前記導電
性接着層と導通させる工程を有するものである。
【0017】請求項12記載の発明にかかるパッケージ
製造方法は、上記請求項9乃至11のいずれか一項に記
載の発明において、前記ビルドアップ配線層に複数のグ
ラウンド接続パッドを設け、導電性の接着材を主成分と
する前記導電性接着層を複数のグラウンド接続パッドに
接続する工程を有するものである。
【0018】請求項13記載の発明にかかるパッケージ
製造方法は、信号線の特性インピーダンスのばらつき、
信号線間の電気的結合、クロストークノイズ、グラウン
ドバウンスの抑制を図るパッケージ製造方法であって、
電源および/またはグラウンド層がコア基板に形成され
信号線がビルドアップ層に形成されるビルドアップ基板
とスティフナーを導電性の接着材を用いた導電性接着層
で接着する工程と、当該スティフナーおよび当該ビルド
アップ基板を用いてグラウンドプレーンを形成する工程
と、前記ビルドアップ基板にバンプを介して半導体チッ
プを搭載した後にアンダーフィル樹脂で当該半導体チッ
プの底部周辺を前記ビルドアップ基板の中央部に固定す
る工程と、前記スティフナーおよび前記導電性接着層で
前記半導体チップを封止する工程と、前記バンプに半田
ボールを取り付けてボールグリッドアレイ構造を形成す
る工程を有するものである。
【0019】
【発明の実施の形態】実施の形態1.以下、この発明の
実施の形態1を図面に基づいて詳細に説明する。図1
は、本発明の実施の形態1に係る半導体装置の断面図で
ある。図1において、2はビルドアップ基板、3はステ
ィフナー、5は第2接着剤、6はヒートスプレッダ、7
は半田ボール、11は信号線、12はグラウンドプレー
ン、13はコアスルーホール、14はビルドアップビ
ア、15はコア絶縁層、16は第1コア配線層、17は
第2コア配線層、18は第1ビルドアップ絶縁層、19
は第2ビルドアップ絶縁層、20は第1ビルドアップ配
線層、21は第2ビルドアップ配線層、22は第1ソル
ダーレジスト、23は第2ソルダーレジスト、25は第
1ソルダーレジスト厚、26は第1ビルドアップ絶縁層
厚、27は導電性接着層を示している。図1,4,5を
参照すると、従来の半導体装置は、図1に示すように、
有機材から構成されたビルドアップ基板2にバンプ8
(図4参照)を介して半導体チップ1(図4参照)を搭
載した後にアンダーフィル樹脂9で半導体チップ1(図
4参照)の底部周辺をビルドアップ基板2の中央部(図
5参照)に固定し、金属製のスティフナー3、ヒートス
プレッダ6、および第1接着剤4,第2接着剤5で半導
体チップ1(図4参照)を封止し、バンプ8(図4参
照)に半田ボール7を取り付けたボールグリッドアレイ
構造(ケース型BGA)を有している。
【0020】ビルドアップ基板2は、コア絶縁層15な
どのコア絶縁基材、コアスルーホール13、第1コア配
線層16および第2コア配線層17などのコア導体層、
第1ビルドアップ絶縁層18(第1ビルドアップ絶縁層
厚26)および第2ビルドアップ絶縁層19などのビル
ドアップ絶縁層、ビルドアップビア14、第1ビルドア
ップ配線層20、第2ビルドアップ配線層21およびビ
ルドアップビア14などが高密度に形成されたビルドア
ップ導体導体層、第1ソルダーレジスト22(第1ソル
ダーレジスト厚25)および第2ソルダーレジスト23
などのソルダーレジスト、ソルダーレジスト開口からな
る。第1ソルダーレジスト22とスティフナー3とは第
1接着剤4,第2接着剤5で接着され、コア導体層には
主にグラウンドプレーン12が形成され、ビルドアップ
導体層には主に信号線11のパターンが形成されてい
る。
【0021】本実施の形態では、第1接着剤4に代え
て、信号線11に対するグラウンドとして導電性の接着
材を主成分とする導電性接着層27を用いている点に特
徴を有している。一方、従来技術では、信号線11とス
ティフナー3の距離、すなわち第1ソルダーレジスト2
2と第1接着剤4の厚み(第1接着剤厚24)は、信号
線11とグラウンドプレーン12の距離、すなわち第1
ビルドアップ絶縁層18の厚みより大きいので、スティ
フナー3を信号線11に対するグラウンドとすることが
できなかった。
【0022】本実施の形態では、第1ソルダーレジスト
22の厚み(第1ソルダーレジスト厚25)が第1ビル
ドアップ絶縁層18の厚み(第1ビルドアップ絶縁層厚
26)より薄くなるため、信号線11に対するグラウン
ドは、不均一な第1コア配線層16を用いたグラウンド
パターンに比べて、均一な導電性の接着材を主成分とす
る導電性接着層27の方が支配的になる。導電性の接着
材を主成分とする導電性接着層27はフローティング状
態であるが、渦電流によりグラウンドの効果が生じるた
め、信号線11の特性インピーダンスのばらつきを小さ
くコントロールすることができるようになるといった効
果を奏する。また、第1ビルドアップ絶縁層18の信号
線11は高密度なためクロストークノイズが大きくなる
傾向にあるが、信号線11にグラウンドが近接すること
により、信号線11間の電気的結合を減らし、クロスト
ークノイズを小さく抑えることができるようになるとい
った効果を奏する。
【0023】実施の形態2.以下、この発明の実施の形
態2を図面に基づいて詳細に説明する。図2は、本発明
の実施の形態2に係る半導体装置の断面図、図3は図2
の半導体装置の平面図である。なお、上記実施の形態1
において既に記述したものと同一の部分については、同
一符号を付し、重複した説明は省略する。図2におい
て、28はグラウンド接続パッドを示している。図2,
3を参照すると、本実施の形態は、第1ソルダーレジス
ト22および第1ビルドアップ配線層20に図3に示す
ような複数のグラウンド接続パッド28を設け、実施の
形態1で説明した導電性の接着材を主成分とする導電性
接着層27を複数のグラウンド接続パッド28に接続す
る構造を有する点に特徴を有している。
【0024】実施の形態1において説明したように導電
性の接着材を主成分とする導電性接着層27のグラウン
ドとしての効果は渦電流が生じることに主因する。そこ
で、本実施の形態では、導電性の接着材を主成分とする
導電性接着層27を複数のグラウンド接続パッド28に
接続することにより、導電性の接着材を主成分とする導
電性接着層27に電流の帰還経路を設けることができ、
その結果、信号線11の特性インピーダンスのばらつき
を実施の形態1に比較してさらに小さくコントロールす
ることができるようになり、信号線11間の電気的結合
を実施の形態1に比較してさらに減らすことができるよ
うになり、クロストークノイズを実施の形態1に比較し
てさらに小さく抑えることができるようになるといった
効果を奏する。さらに加えて、グラウンドの電流経路が
増えるため、グラウンドのインダクタンスを小さくでき
る結果、グラウンドバウンスを小さく抑えることができ
るようになるといった効果を奏する。
【0025】最後に、本実施の形態と前述の従来技術と
を対比してその技術的差違について説明する。まず、本
発明は、ビルドアップ基板2を用いたケース型BGAに
おいて、ビルドアップ基板2とスティフナー3を導電性
の接着材を用いた導電性接着層27で接着し、当該ステ
ィフナー3および当該ビルドアップ基板2を用いてグラ
ウンドプレーン12を構成し、および前記グラウンドプ
レーン12に接続したパッドを前記ビルドアップ基板2
の表面に設け、当該パッドを前記導電性接着層27と導
通させた構造を有する点に特徴を有している。
【0026】一方、先行技術としては、例えば、特開平
9−289261号公報(第1先行技術)に記載のもの
がある。すなわち、特開平9−289261号公報に記
載の第1先行技術は、絶縁基板および金属製蓋体と導電
性封止部材との間の剥離の発生を防ぐことを目的とする
ものであって、接地導体パターンおよび接地導体パター
ンから導出する接続導体を有し、かつ電子部品が樹脂接
着剤を介して取着される絶縁基体と、金属製蓋体と、絶
縁基体に金属製蓋体を、絶縁基体に設けた接続導体と金
属製蓋体とを電気的に接続させた状態で接合させる導電
性封止部材とから成る電子部品収納用パッケージであっ
て、導電性封止部材がエポキシ樹脂を50重量%以上含
有する樹脂接着材に、導電粉末と、軟質粒子および/ま
たはアクリル系ゴムをそれぞれ、エポキシ樹脂の全量に
対し、外添加で5乃至50重量%、5乃至50重量%含
有させて形成され、導電性封止部材に含有される導電粉
末が銀、ニッケル、銅、アルミニウム、カーボンの少な
くとも1種から成り、平均粒径が0.1μm乃至10μ
mであり、また、導電性封止部材に含有される軟質粒子
またはアクリル系ゴムがウレタン、シリコーン、アクリ
ル、天然ゴム、ブチルアクリレート、架橋ポリメチルメ
タアクリレート、エチルアクリレート、ウレタンアクリ
レートの少なくとも1種から成り、平均粒径が0.1μ
m乃至10μmである電子部品収納用パッケージであ
る。このような電子部品収納用パッケージでは、絶縁基
体と金属製蓋体とで内部に弾性表面波素子を収容するた
めの容器を構成している。また絶縁基体の上面にはその
略全域にわたった接地導体パターンが形成されており、
さらに接地導体パターンから絶縁基体の上面にかけて導
出する接続導体が形成されている。接地導体パターンは
後述する金属製蓋体とで間に弾性表面波素子を挟み、弾
性表面波素子に外部から電磁気が作用しようとするのを
有効に阻止して弾性表面波素子を常に所定の特性を発揮
し、また接続導体は接地導体パターンを金属製蓋体に電
気的に接続する。また金属製蓋体は接地導体パターンと
ともに弾性表面波素子に外部より電磁気が作用しようと
するのを有効に阻止し、銅、アルミニウム、鉄−ニッケ
ル、鉄−コバルトーニッケル等の金属材料で形成されて
いる。また金属製蓋体は導電性封止部材を介して絶縁基
体の上面に接合されており、導電性封止部材は金属製蓋
体を絶縁基体に接合させ容器を封止するとともに絶縁基
体に設けた接続導体と金属製蓋体とを電気的に接続し、
エポキシ樹脂を50重量%以上含有する樹脂接着材に、
導電粉末と、軟質粒子および/またはアクリル系ゴムを
それぞれ、エポキシ樹脂の全量に対し、外添加で5乃至
50重量%、5乃至50重量%含有させて形成されてい
る。しかしながら、特開平9−289261号公報に記
載の第1先行技術に開示されているパッケージの材料
(セラミック)、金属製蓋体の接地構造、接続導体の接
地構造の点で、本発明は、特開平9−289261号公
報に記載の第1先行技術とは構成および効果を異にする
と思考される。
【0027】また他の先行技術としては、例えば、特開
平5−144953号公報(第2先行技術)に記載のも
のがある。すなわち、特開平5−144953号公報に
記載のもの第2先行技術は、ノイズに対するシールド効
果が大きく、内部に収容する電子部品を正常、かつ安定
に作動させることができる電子部品収納用パッケージを
提供することを目的とするものであって、信号線、グラ
ウンド線を有し、かつ電子部品を搭載するための搭載部
を有する基体上に、搭載部に搭載される電子部品を内部
に収容するように凹部を有する椀状の蓋体を金属製封止
材を介して取着する電子部品収納用パッケージであっ
て、基体の信号線をグラウンド線で挟むとともに椀状蓋
体の凹部内壁に金属層を被着させ、かつ基体のグラウン
ド線と蓋体の金属層とを金属製封止材で電気的に接続さ
せた電子部品収納用パッケージである。このような電子
部品収納用パッケージでは、蓋体はその凹部の内壁に、
タングステン、モリブデン等の高融点金属から成る金属
層が形成されており、金属層は半田等の金属製封止材を
介し基体のグラウンド線と電気的に接続されている。こ
の場合、内部に収容される半導体素子は基体に設けたグ
ラウンド層とグラウンド層と電気的に接続する蓋体の金
属層とで完全に囲まれてシールドされ、外部ノイズが蓋
体を介して入り込む、あるいは内部に収容した半導体素
子等から発生するノイズが蓋体を介して外部に漏れるこ
とは殆ど無くなり、半導体素子収納用パッケージ内に収
容される半導体素子をノイズに関し外部と完全に遮断さ
せることが可能となり、また、基体の搭載部に半導体素
子を取着搭載した後、半導体素子の各電極を基体に形成
した信号線およびシールド線にボンディングワイヤを介
して接続し、最後に基体の上面に蓋体を、蓋体の凹部内
壁に被着させた金属層が基体に形成したシールド線に電
気的に接続するように半田等の金属製封止材を介して接
合させ、基体と蓋体から成る容器内部に半導体素子を気
密に封止することによって最終製品としての半導体装置
となることが開示されている。しかしながら、特開平5
−144953号公報に記載の第2先行技術に開示され
ている蓋体の接地構造、および蓋体がその凹部の内壁
に、タングステン、モリブデン等の高融点金属から成る
金属層が形成されており金属層は半田等の金属製封止材
を介し基体のグラウンド線と電気的に接続されている点
で、本発明は、特開平5−144953号公報に記載の
第2先行技術とは構成および効果を異にすると思考され
る。
【0028】また他の先行技術としては、例えば、特開
平10−256420号公報(第3先行技術)に記載の
ものがある。すなわち、特開平10−256420号公
報に記載の第3先行技術は、テープを利用して形成され
る半導体パッケージおよび半導体装置において、グラウ
ンド、パワー等のプレーン、あるいはその他の回路部品
を好適に組み込むことを目的とするものであって、半導
体チップが搭載される半導体チップ搭載部を備え、表面
に半導体チップと電気的に接続される配線パターンが設
けられた可撓性を有するテープと、テープの半導体チッ
プ搭載部を取り囲むように枠状に形成され、配線パター
ンと電気的に接続される回路配線パターンが設けられ、
テープに固定されてその剛性を高める枠状回路基板とを
備えた半導体装置用パッケージである。このような半導
体装置用パッケージは、枠状回路基板に回路配線パター
ンを有するため、配線の自由度を高めることができるこ
と、また、回路配線パターンが、プレーン状に形成され
たグラウンド用配線およびパワー用配線にすることで半
導体装置の電気的特性を向上できること、また、枠状回
路基板上を利用しデカップリングコンデンサ等の受動部
品を好適に搭載することができること、また、枠状回路
基板は4層の回路基板によって形成されることにより、
配線の自由度を向上できることが開示されている。さら
に、テープと枠状回路基板との接続(固定)方法は、例
えば、はんだ付けによって配線パターンと回路配線パタ
ーンとの電気的な接続を行い、必要の応じて隙間を接着
剤によって埋めればよい。他の接続方法としては、導電
性ペースト、例えば、銀エポキシペーストを利用しても
よいこと、放熱板が半導体チップの背面を覆うように枠
状回路基板によって支持されて搭載されていることが開
示されている。しかしながら、特開平10−25642
0号公報に記載の第3先行技術に開示されている配線パ
ターン(テープの半導体チップ搭載部を取り囲むように
枠状に形成され配線パターンと電気的に接続される回路
配線パターン)の構造、テープに固定されてその剛性を
高める枠状回路基板と回路配線パターンとの接続構造の
点で、本発明は、特開平10−256420号公報に記
載の第3先行技術とは構成および効果を異にすると思考
される。
【0029】また他の先行技術としては、例えば、特開
平9−55447号公報(第4先行技術)に記載のもの
がある。すなわち、特開平9−55447号公報に記載
の第4先行技術は、より薄型化、小型化ができ、高周波
デバイスに適するギャングボンディング接続のBGA型
半導体装置を低コストで得ることを目的とするものであ
って、片面に回路パターンを形成し、他面側に接着剤を
介して補強支持材が接着された樹脂性テープと、樹脂性
テープに形成された回路パターンのリード先端部とギャ
ングボンドで接続した半導体チップと、回路パターンに
接続した半田ボールとを有する半導体装置において、補
強支持材と半田ボールの中の所定の半田ボールを、樹脂
性テープと接着剤層に設けた貫通孔を介して導通し補強
支持材にグラウンドプレーンの機能も備えた半導体装置
である。このような半導体装置では、回路パターンを設
けた樹脂製テープの補強支持材は、例えば金属薄板であ
り、接着剤を介して回路パターンの上面側に設けられ、
樹脂製テープを補強し、曲がり、捻じれ、反り等の変形
が生じないものであり、半田ボールの中の任意の半田ボ
ールを、樹脂製テープおよび接着剤層に形成した貫通孔
を通して補強支持材と導通させ、補強支持材をグラウン
ドプレーンとしても機能させている。しかしながら、特
開平9−55447号公報に記載の第4先行技術に開示
されている、樹脂製テープと補強支持材を用いた構造、
補強支持材と半田ボールの中の所定の半田ボールを、樹
脂性テープと接着剤層に設けた貫通孔を介して導通する
構造の点で、本発明は、特開平9−55447号公報に
記載の第4先行技術とは構成および効果を異にすると思
考される。
【0030】なお、本発明が上記各実施の形態に限定さ
れず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施の形
態は適宜変更され得ることは明らかである。また上記構
成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定され
ず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にす
ることができる。また、各図において、同一構成要素に
は同一符号を付している。
【0031】
【発明の効果】本発明は以上のように構成されているの
で、以下に掲げる効果を奏する。まず第1の効果は、信
号線の特性インピーダンスのばらつきを小さくコントロ
ールできるようになることである。その理由は、第1ソ
ルダーレジストの厚み(第1ソルダーレジスト厚)が第
1ビルドアップ絶縁層の厚み(第1ビルドアップ絶縁層
厚)より薄くなるため、信号線に対するグラウンドは、
不均一な第1コア配線層を用いたグラウンドパターンに
比べて、均一な導電性の接着材(導電性接着層)の方が
支配的になり、導電性の接着材(導電性接着層)はフロ
ーティング状態であるが、渦電流によりグラウンドの効
果が生じるからである。また第2の効果は、信号線間の
電気的結合を減らし、クロストークノイズを小さく抑え
ることができるようになることである。その理由は、第
1ビルドアップ絶縁層の信号線は高密度なためクロスト
ークノイズが大きくなる傾向にあるが、信号線にグラウ
ンドを近接して配置するからである。
【0032】そして第3の効果は、グラウンドバウンス
を小さく抑えることができるようになることである。そ
の理由は、グラウンドの電流経路が増えるため、グラウ
ンドのインダクタンスを小さくできるからである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態1に係る半導体装置の断
面図。
【図2】 本発明の実施の形態2に係る半導体装置の断
面図。
【図3】 図2の半導体装置の平面図。
【図4】 従来の半導体装置の一例を示す半導体装置の
断面図。
【図5】 図4の半導体装置の平面図。
【図6】 図4の半導体装置の断面拡大図。
【図7】 図4の半導体装置のパターン図。
【符号の説明】
1 半導体チップ、 2 ビルドアップ基板、 3 ス
ティフナー、 4 第1接着剤、 5 第2接着剤、
6 ヒートスプレッダ、 7 半田ボール、8 バン
プ、 9 アンダーフィル樹脂、 10 熱伝達性樹
脂、 11 信号線、 12 グラウンドプレーン、
13 コアスルーホール、 14 ビルドアップビア、
15 コア絶縁層、 16 第1コア配線層、 17
第2コア配線層、 18 第1ビルドアップ絶縁層、
19 第2ビルドアップ絶縁層、20 第1ビルドア
ップ配線層、 21 第2ビルドアップ配線層、 22
第1ソルダーレジスト、 23 第2ソルダーレジス
ト、 24 第1接着剤厚、 25 第1ソルダーレジ
スト厚、 26 第1ビルドアップ絶縁層厚、 27
導電性接着層、 28 グラウンド接続パッド。

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 信号線の特性インピーダンスのばらつ
    き、信号線間の電気的結合、クロストークノイズ、グラ
    ウンドバウンスの抑制を図る電子部品収納用パッケージ
    であって、 電源および/またはグラウンド層がコア基板に形成され
    信号線がビルドアップ配線層に形成されるビルドアップ
    基板とスティフナーを導電性の接着材を用いた導電性接
    着層で接着するとともに、当該スティフナーおよび当該
    ビルドアップ基板を用いてグラウンドプレーンを形成し
    た構造を有するすることを特徴とする電子部品収納用パ
    ッケージ。
  2. 【請求項2】 前記導電性接着層を接地電位に固定する
    ように構成されていることを特徴とする請求項1に記載
    の電子部品収納用パッケージ。
  3. 【請求項3】 前記グラウンドプレーンに接続したパッ
    ドを前記ビルドアップ基板の表面に設けるとともに、当
    該パッドを前記導電性接着層と導通させた構造を有する
    ことを特徴とする請求項1に記載の電子部品収納用パッ
    ケージ。
  4. 【請求項4】 前記ビルドアップ配線層に複数のグラウ
    ンド接続パッドを設け、導電性の接着材を主成分とする
    前記導電性接着層を複数のグラウンド接続パッドに接続
    する構造を有することを特徴とする請求項1乃至3のい
    ずれか一項に記載の電子部品収納用パッケージ。
  5. 【請求項5】 信号線の特性インピーダンスのばらつ
    き、信号線間の電気的結合、クロストークノイズ、グラ
    ウンドバウンスの抑制を図る半導体装置であって、 電源および/またはグラウンド層がコア基板に形成され
    信号線がビルドアップ層に形成されるビルドアップ基板
    とスティフナーを導電性の接着材を用いた導電性接着層
    で接着するとともに、当該スティフナーおよび当該ビル
    ドアップ基板を用いてグラウンドプレーンを形成し、前
    記ビルドアップ基板にバンプを介して半導体チップを搭
    載した後にアンダーフィル樹脂で当該半導体チップの底
    部周辺を前記ビルドアップ基板の中央部に固定し、前記
    スティフナーおよび前記導電性接着層で前記半導体チッ
    プを封止し、前記バンプに半田ボールを取り付けたボー
    ルグリッドアレイ構造を有することを特徴とする半導体
    装置。
  6. 【請求項6】 前記ボールグリッドアレイ構造における
    前記導電性接着層を接地電位に固定するように構成され
    ていることを特徴とする請求項5に記載の半導体装置。
  7. 【請求項7】 前記ボールグリッドアレイ構造における
    前記グラウンドプレーンに接続したパッドを前記ビルド
    アップ基板の表面に設けるとともに、当該パッドを前記
    導電性接着層と導通させた構造を有することを特徴とす
    る請求項5に記載の半導体装置。
  8. 【請求項8】 前記ボールグリッドアレイ構造における
    前記ビルドアップ配線層に複数のグラウンド接続パッド
    を設け、導電性の接着材を主成分とする前記導電性接着
    層を複数のグラウンド接続パッドに接続する構造を有す
    ることを特徴とする請求項5乃至7のいずれか一項に記
    載の半導体装置。
  9. 【請求項9】 信号線の特性インピーダンスのばらつ
    き、信号線間の電気的結合、クロストークノイズ、グラ
    ウンドバウンスの抑制を図るパッケージ製造方法であっ
    て、 電源および/またはグラウンド層がコア基板に形成され
    信号線がビルドアップ配線層に形成されるビルドアップ
    基板とスティフナーを導電性の接着材を用いた導電性接
    着層で接着する工程と、当該スティフナーおよび当該ビ
    ルドアップ基板を用いてグラウンドプレーンを形成する
    工程を有することを特徴とするパッケージ製造方法。
  10. 【請求項10】 前記導電性接着層を接地電位に固定す
    る工程を有することを特徴とする請求項9に記載のパッ
    ケージ製造方法。
  11. 【請求項11】 前記グラウンドプレーンに接続したパ
    ッドを前記ビルドアップ基板の表面に設けるとともに、
    当該パッドを前記導電性接着層と導通させる工程を有す
    ることを特徴とする請求項9に記載のパッケージ製造方
    法。
  12. 【請求項12】 前記ビルドアップ配線層に複数のグラ
    ウンド接続パッドを設け、導電性の接着材を主成分とす
    る前記導電性接着層を複数のグラウンド接続パッドに接
    続する工程を有することを特徴とする請求項9乃至11
    のいずれか一項に記載のパッケージ製造方法。
  13. 【請求項13】 信号線の特性インピーダンスのばらつ
    き、信号線間の電気的結合、クロストークノイズ、グラ
    ウンドバウンスの抑制を図るパッケージ製造方法であっ
    て、 電源および/またはグラウンド層がコア基板に形成され
    信号線がビルドアップ層に形成されるビルドアップ基板
    とスティフナーを導電性の接着材を用いた導電性接着層
    で接着する工程と、当該スティフナーおよび当該ビルド
    アップ基板を用いてグラウンドプレーンを形成する工程
    と、前記ビルドアップ基板にバンプを介して半導体チッ
    プを搭載した後にアンダーフィル樹脂で当該半導体チッ
    プの底部周辺を前記ビルドアップ基板の中央部に固定す
    る工程と、前記スティフナーおよび前記導電性接着層で
    前記半導体チップを封止する工程と、前記バンプに半田
    ボールを取り付けてボールグリッドアレイ構造を形成す
    る工程を有することを特徴とするパッケージ製造方法。
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