JP2001044320A - 半導体チップ搭載基板 - Google Patents

半導体チップ搭載基板

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JP2001044320A
JP2001044320A JP21423899A JP21423899A JP2001044320A JP 2001044320 A JP2001044320 A JP 2001044320A JP 21423899 A JP21423899 A JP 21423899A JP 21423899 A JP21423899 A JP 21423899A JP 2001044320 A JP2001044320 A JP 2001044320A
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Japan
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semiconductor chip
face
chip mounting
insulating sheet
connection terminal
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Masamichi Ishihara
政道 石原
Keiichi Tsujimoto
圭一 辻本
Mitsuhiko Imada
光彦 今田
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Mitsui High Tec Inc
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    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
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    • H01L2224/73265Layer and wire connectors
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    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151Die mounting substrate
    • H01L2924/153Connection portion
    • 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

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体チップをフェースアップ、又はフェー
スダウンの何れの方法であっても接続できる半導体チッ
プ搭載基板を提供する。 【解決手段】 ベース基板11上に搭載されるインター
ポーザ12には、搭載される半導体チップ39をフェー
スアップ状態で半導体チップ39の各電極パッド40に
接続されるフェースアップ用接続端子29と、半導体チ
ップ39にフェースダウン状態で各電極パッド40に接
続されるフェースダウン用接続端子28とを備え、しか
も、半導体チップ39の同一電極パッド40が接続され
るそれぞれのフェースアップ用接続端子29に1対1に
対応するフェースダウン用接続端子28は連結リード3
2、33によって連結されて、インターポーザ12上に
半導体チップ39がフェースアップ状態及びフェースダ
ウン状態の何れであっても搭載可能となっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体チップ搭載
基板(詳細には半導体集積回路チップ搭載基板をいう)
に係り、特に、同一の半導体チップをフェースアップ及
びフィースダウンの何れであっても搭載可能な半導体チ
ップ搭載基板に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体チップ搭載基板に半導体チップを
実装する形態としては、フェースアップ方式と、フェー
スダウン方式がある。フェースアップ方式は、半導体チ
ップ搭載基板の半導体チップ搭載領域に、全体が平坦な
主面に信号、電源、接地用の多数の電極パッドが配置さ
れた半導体チップの能動素子面を上に向けて搭載し、半
導体チップ搭載領域の周辺に配置された内部接続端子パ
ッドと前記した電極パッドの間を例えばワイヤボンディ
ング接続技術によって連結するものである。一方、フェ
ースダウン方式は、半導体チップ搭載基板の半導体チッ
プ搭載領域に、全体が平坦な主面に信号、電源、接地用
の多数の電極パッドが配置された半導体チップの能動素
子面を下に向けて搭載し、半導体チップ搭載領域内に配
置された内部接続端子パッドと前記した電極パッドとを
それぞれ電極パッド上に形成されたバンプを介して一括
接続されることによって実装するものである。
【0003】半導体チップを実装する半導体チップ搭載
基板は、全体が平坦な上面と下面とを有し、更に上下を
貫通しその内部に導電性部材で満たされた複数のビアホ
ールを設けた電気的絶縁性部材が用いられ、この電気的
絶縁性部材の上面には半導体チップを搭載する半導体チ
ップ搭載領域部を備え、この半導体チップ搭載領域部の
周辺又は内側に、半導体チップの信号や電源及び接地用
の電極パッドと接続する内部接続端子パッドが配置され
ている。更に、この半導体チップ搭載基板の上面側に
は、前記内部接続端子パッドと前記ビアホールとの間を
一対一で連結する複数の導体リードを備える第1の導体
回路パターンを備え、下面側にはエリアアレイ状(例え
ば、ランドグリッドアレイ、パッドグリッドアレイ)に
配列された外部実装用接続端子ランドと前記ビアホール
(フィルドビア)との間を一対一で連結する複数の導体
リードを具備する第2の導体回路パターンを備え、前記
第1の導体回路パターンと第2の導体回路パターンと前
記ビアホールを介して電気的導通回路が形成されてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
半導体チップ搭載基板では、接続部の信頼性は半導体チ
ップと基板との熱膨張率の熱整合によって決まるので、
フェースダウン方式で半導体チップの搭載を行う場合に
は、半導体チップと基板との組み合わせが必要である。
一方、回路設計の都合上、熱整合が取れない組み合わせ
では、同一の半導体チップを表裏逆転する(即ち、フェ
ースアップにする)とボンディングワイヤが熱応力や歪
みを吸収するので、使用できる場合があるが、半導体チ
ップを表裏逆転すると左右の電極パッドの位置が逆転す
るので、フェースダウンにてアタッチしていた半導体チ
ップをフェースアップでアタッチさせようとした場合、
又はその逆の場合には、ベース基板の配線が逆になるの
で、半導体チップのデザイン変更(ウェハー上に再配線
パターンを形成)、もしくは半導体チップ搭載基板の回
路デザイン変更を行って対応する必要がある。このた
め、2種類の半導体チップ搭載基板を用意する必要があ
り、実装形態の自由度が制約されるという問題があっ
た。本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、半導
体チップをフェースアップ、又はフェースダウンの何れ
の方法であっても接続できる半導体チップ搭載基板を提
供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記目的に沿う本発明に
係る半導体チップ搭載基板は、下部に実装用外部接続端
子を備えるベース基板と、該ベース基板上に載置されて
搭載される半導体チップと前記ベース基板との電気的接
続を行うインターポーザとを有する半導体チップ搭載基
板であって、前記インターポーザには、搭載される前記
半導体チップをフェースアップ状態で該半導体チップの
各電極パッドに接続されるフェースアップ用接続端子
と、前記半導体チップにフェースダウン状態で前記各電
極パッドに接続されるフェースダウン用接続端子とを備
え、しかも、前記半導体チップの同一電極パッドが接続
されるそれぞれのフェースアップ用接続端子は対応する
フェースダウン用接続端子に1対1に連結リードによっ
て連結されて、前記インターポーザ上に前記半導体チッ
プがフェースアップ状態及びフェースダウン状態の何れ
であっても搭載可能となっている。
【0006】また、本発明に係る半導体チップ搭載基板
において、前記ベース基板は、所定数の第1のビアホー
ルが形成された第1の絶縁シートと、前記第1の絶縁シ
ートの上面側に設けられ、一端は前記インターポーザの
外部接続端子の何れか1に連結される内部接続端子パッ
ドを備え他端は前記第1のビアホールの一つに接続され
る基板側上リードを所定数備える上側導体回路パターン
と、前記第1の絶縁シートの下面側に設けられ、一端は
前記第1のビアホールの一つに接続され他端はエリアア
レイ状に配列された複数の外部実装用端子パッドが設け
られた基板側下リードを所定数有する下側導体回路パタ
ーンとを備えるようにすることも可能である。そして、
本発明の半導体チップ搭載基板において、前記インター
ポーザは、上面側に半導体チップ搭載領域部を備えた第
2の絶縁シートを備え、該第2の絶縁シートの上面側に
形成された前記各フェースアップ用接続端子及び/又は
フェースダウン用接続端子に第2のビアホールを介して
連接される前記外部接続端子を該第2の絶縁シートの下
面側に備え、しかも、前記連結リードは該第2の絶縁シ
ートの表裏に分割して形成することも可能である。
【0007】
【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。ここに、図1は本発明の一実施の形
態に係る半導体チップ搭載基板の平面図、図2は同半導
体チップ搭載基板のベース基板の平面図、図3は同半導
体チップ搭載基板のベース基板の底面図、図4(A)、
(B)、(C)はそれぞれ同半導体チップ搭載基板のイ
ンターポーザの平面図、側面図、底面図、図5、図6は
同半導体チップ搭載基板の使用状態を示す断面図であ
る。
【0008】図1〜図4に示すように本発明の一実施の
形態に係る半導体チップ搭載基板10はベース基板11
とその上に搭載されるインターポーザ12とを有してい
る。ベース基板11は図2、図3に示すように、略四角
形のガラスエポキシ樹脂やポリイミド樹脂等の第1の絶
縁シート13を備え、絶縁シート13の上側には上側導
体回路パターン14が設けられ、下側には下側導体回路
パターン15が設けられている。絶縁シート13の上面
側中央にはインターポーザ12の搭載領域16が形成さ
れている。なお、この搭載領域16の更に内側には開口
17を設けることも可能である。前記上側導体回路パタ
ーン14は、図2に示すように、内側に内部接続端子パ
ッド18を有し外側のビアホール(第1のビアホール)
19に接続される接続リードとなる基板側上リード20
を多数備えている。また、前記下側導体回路パターン1
5は、ビアホール19を外側端部に、外部実装用端子パ
ッド21を内側に有する接続リードとなる基板側下リー
ド22を多数備えている。それぞれのエリアアレイ状に
配置された外部実装用端子パッド21には、例えば、図
5、図6に示すように、実装用外部接続端子となるソル
ダーバンプ23が取付けられるようになっている。
【0009】前記インターポーザ12は、図4(A)〜
(C)に示すように、略四角形のガラスエポキシ樹脂や
ポリイミド樹脂等の第2の絶縁シート24を備え、絶縁
シート24の上側には半導体チップ搭載領域部27が確
保され、上面内側に枠状に配置されているフェースダウ
ン用接続端子28と、その外側に枠状に形成されるフェ
ースアップ用接続端子29とを有している。これらのフ
ェースダウン用接続端子28及びフェースアップ用接続
端子29はビアホール(第2のビアホール)によって下
面側の外部接続端子30、31にそれぞれ接続されてい
る。また、半導体チップ39の同一電極パッド40(図
5、図6参照)に接続されるフェースダウン用接続端子
28とフェースアップ用接続端子29は上面側及び下面
側に形成されている連結リード32、33によって左右
対称に1対1に連結されている。このように、連結リー
ド32、33を絶縁シート24の上面側及び下面側に分
けることによって最短の連結を図っているが、片側のみ
に連結リードを配置することも可能である。なお、絶縁
シート24の表裏に四隅に設けられているのは基板の安
定を保つ台座34、35である。
【0010】続いて、図5、図6を参照しながら、この
半導体チップ搭載基板10を用いた半導体装置37、3
8について説明する。図5に示す半導体装置37は半導
体チップ39を絶縁性接着剤等を用いてフェースアップ
状態で搭載したもので、インターポーザ12の半導体チ
ップ搭載領域部27に半導体チップ39を搭載してい
る。半導体チップ39の各電極パッド40と対応するイ
ンターポーザ12のフェースアップ用接続端子29と
は、例えばボンディングワイヤ41によって連結されて
いる。インターポーザ12の下面側にある各外部接続端
子31とベース基板11の上面側にある対応する内部接
続端子パッド18が連結されている。この連結は、双方
に貴金属めっきを施して圧接してもよいし、導電性接着
剤やハンダ等、場合によって、金属表面を活性状態にし
ておき加熱圧接することもできる。ベース基板11の上
面側は封止樹脂42で樹脂封止され、下面側の外部実装
用端子パッド21にはソルダーバンプ23が設けられ、
その他の部分はソルダーレジスト膜43が覆われてい
る。これによって、半導体チップ39の各電極パッド4
0に各ソルダーバンプ23が1対1で電気的に接続され
ている。
【0011】図6に示す半導体装置38においては、イ
ンターポーザ12の上に半導体チップ39がフェースダ
ウン状態で搭載されている。この時、半導体チップ39
の各電極パッド40は直接フェースダウン用接続端子2
8に接続されている。各フェースダウン用接続端子28
は絶縁シート24の表裏に設けられている連結リード3
2、33によって左右対称に外部接続端子31に連結さ
れているので、外部接続端子31をベース基板11の外
部実装用端子パッド21に連結することによって、下部
のソルダーバンプ23と半導体チップ39の電極パッド
40が1対1で電気的に接合されることになる。この場
合、半導体チップ39をフェースアップ状態で載せた場
合と同じ電気的出力が実装用外部接続端子となるソルダ
ーバンプ23に得られるので、この半導体装置38を実
装する回路基板の配線替えを行わなくて済むという利点
があり、半導体チップ39をフェースダウン状態で搭載
した場合には、半導体チップ39をフェースアップ状態
で搭載した場合より更にその高さを低くすることができ
る。
【0012】
【発明の効果】請求項1〜3記載の半導体チップ搭載基
板においては、ベース基板の上にフェースダウン用接続
端子とフェースアップ用接続端子を備えるインターポー
ザを配置しているので、半導体チップをフェースアップ
又はフェースダウンの何れの状態でも搭載でき、これに
よって、配線距離の短縮、放熱性、基板と半導体チップ
との熱膨張差に伴う耐熱応力等を考慮して、最適の半導
体チップの搭載が可能となる。そして、各フェースダウ
ン用接続端子と対応する各フェースアップ用接続端子と
は連結リードによって連結されているので、半導体チッ
プがフェースアップ、フェースダウンの何れの場合であ
っても、ベース基板の下部に設けられている実装用外部
接続端子は半導体チップの同一の電極パッドに連結され
ている。従って、この半導体チップ搭載基板を用いた半
導体装置を搭載する実装基板の配線を変えることなく、
半導体チップの搭載状態を選択できる。特に、請求項3
記載の半導体チップ搭載基板においては、連結リードは
第2の絶縁シートの表裏に分割して形成されているの
で、より短いリードの配線が行える。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係る半導体チップ搭載
基板の平面図である。
【図2】同半導体チップ搭載基板のベース基板の平面図
である。
【図3】同半導体チップ搭載基板のベース基板の底面図
である。
【図4】(A)、(B)、(C)はそれぞれ同半導体チ
ップ搭載基板のインターポーザの平面図、側面図、底面
図である。
【図5】同半導体チップ搭載基板の使用状態を示す断面
図である。
【図6】同半導体チップ搭載基板の使用状態を示す断面
図である。
【符号の説明】
10:半導体チップ搭載基板、11:ベース基板、1
2:インターポーザ、13:第1の絶縁シート、14:
上側導体回路パターン、15:下側導体回路パターン、
16:搭載領域、17:開口、18:内部接続端子パッ
ド、19:ビアホール、20:基板側上リード、21:
外部実装用端子パッド、22:基板側下リード、23:
ソルダーバンプ、24:第2の絶縁シート、27:半導
体チップ搭載領域部、28:フェースダウン用接続端
子、29:フェースアップ用接続端子、30、31:外
部接続端子、32、33:連結リード、34、35:台
座、37、38:半導体装置、39:半導体チップ、4
0:電極パッド、41:ボンディングワイヤ、42:封
止樹脂、43:ソルダーレジスト膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今田 光彦 福岡県北九州市八幡西区小嶺2丁目10−1 株式会社三井ハイテック内 Fターム(参考) 5F044 AA10 JJ03 KK08 LL00 RR08 RR16

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下部に実装用外部接続端子を備えるベー
    ス基板と、該ベース基板上に載置されて搭載される半導
    体チップと前記ベース基板との電気的接続を行うインタ
    ーポーザとを有する半導体チップ搭載基板であって、前
    記インターポーザには、搭載される前記半導体チップを
    フェースアップ状態で該半導体チップの各電極パッドに
    接続されるフェースアップ用接続端子と、前記半導体チ
    ップにフェースダウン状態で前記各電極パッドに接続さ
    れるフェースダウン用接続端子とを備え、しかも、前記
    半導体チップの同一電極パッドが接続されるそれぞれの
    フェースアップ用接続端子は対応するフェースダウン用
    接続端子に1対1に連結リードによって連結されて、前
    記インターポーザ上に前記半導体チップがフェースアッ
    プ状態及びフェースダウン状態の何れであっても搭載可
    能なことを特徴とする半導体チップ搭載基板。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の半導体チップ搭載基板に
    おいて、前記ベース基板は、所定数の第1のビアホール
    が形成された第1の絶縁シートと、前記第1の絶縁シー
    トの上面側に設けられ、一端は前記インターポーザの外
    部接続端子の何れか1に連結される内部接続端子パッド
    を備え他端は前記第1のビアホールの一つに接続される
    基板側上リードを所定数備える上側導体回路パターン
    と、前記第1の絶縁シートの下面側に設けられ、一端は
    前記第1のビアホールの一つに接続され他端はエリアア
    レイ状に配列された複数の外部実装用端子パッドが設け
    られた基板側下リードを所定数有する下側導体回路パタ
    ーンとを備えることを特徴とする半導体チップ搭載基
    板。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の半導体チップ搭載基板に
    おいて、前記インターポーザは、上面側に半導体チップ
    搭載領域部を備えた第2の絶縁シートを備え、該第2の
    絶縁シートの上面側に形成された前記各フェースアップ
    用接続端子及び/又はフェースダウン用接続端子に第2
    のビアホールを介して連接される前記外部接続端子を該
    第2の絶縁シートの下面側に備え、しかも、前記連結リ
    ードは該第2の絶縁シートの表裏に分割して形成されて
    いることを特徴とする半導体チップ搭載基板。
JP21423899A 1999-07-28 1999-07-28 半導体チップ搭載基板 Pending JP2001044320A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010103442A (ja) * 2008-10-27 2010-05-06 Tdk Corp 電子部品用の実装基板

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010103442A (ja) * 2008-10-27 2010-05-06 Tdk Corp 電子部品用の実装基板

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