JP2002026037A - 配線基板及び半導体装置 - Google Patents

配線基板及び半導体装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体素子が搭載された状態で加熱しても該
半導体素子が剥離することのない信頼性の高い配線基
板、及び半導体装置を提供すること。 【解決手段】 矩形状のダイアタッチ領域内にサーマル
ビア203が複数備えられ、少なくともこのサーマルビ
ア203の内部及び該サーマルビア203の半導体素子
搭載面側の開口端縁近傍にソルダレジスト107が形成
される配線基板において、上記複数のサーマルビア20
3が、上記矩形状のダイアタッチ領域のコーナー部以外
の部分に配置されることを特徴とする配線基板202に
よる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、配線基板及び半導
体装置に関し、より詳細には、半導体素子が配線基板か
ら剥離するのを防ぐのに有用な技術に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、電子機器の小型化に伴い、実装基
板上に表面実装される表面実装用の半導体装置が普及し
ている。このような半導体装置の一つに、P−BGA
(Plastic−Ball−Grid−Array)
タイプの半導体装置がある。P−BGAタイプの半導体
装置は、グリッド状に配列されたはんだバンプを介して
実装基板上に実装される半導体装置である。この従来例
に係るP−BGAタイプの半導体装置について、図5を
参照しながら説明する。図5は、従来例に係るP−BG
Aタイプの半導体装置の断面図である。
【0003】図5に示されるように、この従来例に係る
P−BGAタイプの半導体装置(以下、単に半導体装置
と称す)101は、配線基板112上に半導体素子11
0を搭載し、該配線基板112をモールド樹脂108で
片面封止して成るものである。これらのうち、配線基板
112は、コア基材102の両面に配線層103を形成
して成るものであり、コア基材102としてはガラス・
エポキシ樹脂等が用いられる。そして、配線層103
は、特に明示しないが、無電解銅めっき層と電解銅めっ
き層とにより構成されるものである。また、半導体素子
110は、概略正方形の平面形状を有しており、それは
ダイアタッチペースト111によりこの配線基板112
に接着される。そして、このダイアタッチペースト11
1としては、エポキシ樹脂中に銀のフィラーを含有させ
た、導電性のものが用いられる。
【0004】配線基板112の半導体素子搭載面側の配
線層103には、半導体素子110の電極端子と接続さ
れる様々な配線パターンが形成されている。図中、10
3a及び103bは、それぞれ金線109a、109b
を介して半導体素子110の電源系電極端子(図示せ
ず)と電気的に接続される電源系パターンである。これ
らのうち、電源系パターン103aは、後述するダイア
タッチパターン103iと電気的に接続されている。一
方、電源系パターン103bは、図5には示さない電源
用スルーホールを介して、配線基板112の実装面側に
形成された電源系電極パッド103fと電気的に接続さ
れている。そして、この電源系電極パッド103f上に
は、実装基板(図示せず)と電気的かつ機械的に接続さ
れるはんだバンプ106が固着されている。
【0005】また、103cは、金線109cを介して
半導体素子110の信号系電極(図示せず)と電気的に
接続される信号系パターンである。この信号系パターン
103cは、信号用スルーホール105の内壁に形成さ
れたスルーホール内銅めっき層103hと電気的に接続
されている。更に、このスルーホール内銅めっき層10
3hは、配線基板112の実装面側に形成された信号系
電極パッド103gと電気的に接続されている。そし
て、この信号系電極パッド103g上には、はんだバン
プ106が固着されている。
【0006】ここで、配線基板112のダイアタッチ領
域、すなわち、配線基板112の半導体素子搭載面にお
いて半導体素子110が搭載される領域に着目すると、
そこにはサーマルビア104、104、・・・が開口さ
れていると共に、ダイアタッチパターン103iが形成
されている。このダイアタッチパターン103iは、半
導体素子110の電源グランドとして機能するだけでな
く、半導体素子110で発生する熱を受ける機能をも有
している。そして、サーマルビア104、104、・・
・の内壁には、このダイアタッチパターン103iと電
気的に接続されるサーマルビア内銅めっき層103dが
形成されている。このサーマルビア内銅めっき層103
dは、半導体素子110の電源グランドとなるだけでな
く、ダイアタッチパターン103iで受けられた熱が実
装面側に逃げる際の経路ともなる。なお、サーマルビア
内銅めっき層103dは、配線層103と同様に、無電
解銅めっき層と電解銅めっき層とで構成されるものであ
る。
【0007】また、サーマルビア104、104、・・
・の実装面側の開口端には、サーマルビア内銅めっき層
103dと電気的に接続する電源系電極パッド103e
が形成され、更にこの電源系電極パッド103eの表面
上にはんだバンプ106、106、・・・が固着されて
いる。ダイアタッチパターン103iで受けられた熱
は、上記したサーマルビア内銅めっき層103d、電源
系電極パッド103e、及びはんだバンプ106をこの
順に伝い、実装基板(図示せず)に逃がされる。このよ
うに、サーマルビア104、104、・・・は、半導体
素子110で発生する熱を実装基板に逃がす機能を有し
ている。
【0008】上のようにして成る半導体装置101は、
はんだバンプ106、106、・・・が実装基板に当接
した状態で該はんだバンプ106、106、・・・をリ
フローすることにより、実装基板上に電気的かつ機械的
に接続される。このリフローは、全体をはんだの融点以
上に加熱することにより行なわれるものである。そし
て、このリフローの際に溶融したはんだが広がってしま
うのを防ぐために、配線基板112の両面にはソルダレ
ジスト107が塗布されている。このソルダレジスト1
12は、配線基板112の表面だけでなく、上記したサ
ーマルビア104、104、・・・の内部にも充填され
ている。
【0009】次に、配線基板112に形成されたこのサ
ーマルビア104、104、・・・の配列について説明
する。図6は、従来例に係る配線基板112の半導体素
子搭載面側の平面図である。同図においては、サーマル
ビア104、104、・・・の配列を見やすくするため
に、ソルダレジスト107を省略してある。図6に示さ
れるように、サーマルビア104、104、・・・は、
ダイアタッチ領域とほぼ同形の領域内に、4×4のマト
リックス状に配列されている。また、先に示した図5
は、図6のA−B断面に相当する断面図である。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】ここで再び図5を参照
する。上のような半導体装置101は、それを保管中に
ソルダレジスト107等の構成部材が吸湿する。ソルダ
レジスト107に吸収された水分は、はんだバンプ10
6、106、・・・をリフローする工程において気化、
膨張する。このとき、ソルダレジスト107と配線層1
03との界面のようにソルダレジスト107の密着力が
弱い部分では、膨張した水分によりソルダレジスト10
7の膨れや剥離、クラック等が生じてしまう。これらは
サーマルビア104,104、・・・の近傍で特に生じ
やすい。
【0011】この様子を図7に示す。図7は、図5のA
部の拡大断面図である。同図に示されるように、ソルダ
レジスト107は、サーマルビア104の内部、及び該
サーマルビア104の半導体素子搭載面側の開口端縁近
傍に形成されている。そして、上記のリフローの際に、
気化した水分がソルダレジスト107内に現れ、それに
より該ソルダレジスト107に図示のようなクラックが
生じる。
【0012】ところで、図6に示したように、従来例に
係る配線基板112においては、サーマルビア104,
104、・・・は、ダイアタッチ領域とほぼ同形の領域
内にマトリックス状に配列されるものである。そのた
め、図示の如く、このダイアタッチ領域のコーナー部に
も、サーマルビア104,104、・・・が配置される
ことになる。
【0013】しかしながら、ダイアタッチ領域のコーナ
ー部に配置されたサーマルビア104,104、・・・
において上記したソルダレジスト107のクラックが生
じると、半導体素子110自体が配線基板112から剥
離し易くなる。このように半導体素子110自体が剥離
してしまうと、金線109a、109b、109c(図
5参照)が断線して導通不良を引き起こし、半導体装置
101の信頼性が著しく低下してしまう。
【0014】本発明は、係る従来例の問題点に鑑みて創
作されたものであり、半導体素子が搭載された状態で加
熱しても該半導体素子が剥離することのない信頼性の高
い配線基板、及び半導体装置を提供することを目的とす
るものである。
【0015】
【課題を解決するための手段】上記した課題は、第1の
発明である、矩形状のダイアタッチ領域内にサーマルビ
アが複数備えられ、少なくとも前記サーマルビアの内部
及び該サーマルビアの半導体素子搭載面側の開口端縁近
傍にソルダレジストが形成される配線基板において、前
記複数のサーマルビアが、前記矩形状のダイアタッチ領
域のコーナー部以外の部分に配置されることを特徴とす
る配線基板によって解決する。
【0016】又は、第2の発明である、前記複数のサー
マルビアが、相互にほぼ等間隔に配置されることを特徴
とする第1の発明又は第2の発明に記載の配線基板によ
って解決する。又は、第3の発明である、前記矩形状の
ダイアタッチ領域の各辺の近傍に各頂点が配置される菱
形状の領域内に前記複数のサーマルビアが配置されるこ
とを特徴とする第1の発明又は第2の発明に記載の配線
基板によって解決する。
【0017】又は、第4の発明である、前記菱形状に配
置される各辺が、該菱形の内部に向かって湾曲したこと
を特徴とする第3の発明に記載の配線基板によって解決
する。又は、第5の発明である、前記矩形状のダイアタ
ッチ領域の各辺の近傍に4つの最外辺が配置される十字
状の領域内に前記複数のサーマルビアが配置されること
を特徴とする第1の発明又は第2の発明に記載の配線基
板によって解決する。
【0018】又は、第6の発明である、前記矩形状のダ
イアタッチ領域の各辺の近傍に各辺が配置され、各頂点
の近傍が円弧状に切り取られた矩形状の領域内に前記複
数のサーマルビアが配置されることを特徴とする第1の
発明又は第2の発明に記載の配線基板によって解決す
る。又は、第7の発明である、第1の発明乃至第6の発
明に記載の前記配線基板のダイアタッチ領域に、半導体
素子の電極端子形成面とは反対側の面が固着され、前記
半導体素子の電極端子と前記配線基板の配線パターンと
が金属細線を介して電気的に接続されると共に、前記半
導体素子搭載面、前記半導体素子、及び前記金属細線が
樹脂封止され、前記配線基板の実装面側の配線パターン
に外部接続端子が固着されることを特徴とする半導体装
置によって解決する。
【0019】次に、本発明の作用について説明する。本
発明に係る配線基板によれば、該配線基板は、矩形状の
ダイアタッチ領域内にサーマルビアを複数備えている。
そして、少なくともこのサーマルビアの内部、及び該サ
ーマルビアの半導体素子搭載面側の開口端縁近傍に、ソ
ルダレジストが形成されている。また、これら複数のサ
ーマルビアは、矩形状のダイアタッチ領域のコーナー部
以外の部分に配置されている。
【0020】従来の技術の項で説明したように、配線基
板は実装基板に実装する際に加熱されるが、この加熱の
際に、上記のソルダレジスト内に吸湿された水分が気
化、膨張する。これに起因して、従来においては、ダイ
アタッチ領域のコーナー部に配置されたサーマルビアで
ソルダレジストのクラックが生じ、これにより半導体素
子が配線基板から剥離するという問題が生じていた。
【0021】これに対し、本発明に係る配線基板では、
ダイアタッチ領域のコーナー部以外の部分にサーマルビ
アが配置される。すなわち、この配線基板は、半導体素
子が剥離する原因となるコーナー部のサーマルビアを備
えていない。このため、本発明に係る配線基板では、半
導体素子が搭載された状態で加熱しても該半導体素子が
剥離することが無いので、従来よりも信頼性が向上され
た配線基板となる。
【0022】そして、本発明に係る他の配線基板によれ
ば、矩形状のダイアタッチ領域のコーナー部以外の部分
に上記のサーマルビアが複数配置されると共に、該サー
マルビアが相互にほぼ等間隔に配置される。これによる
と、コーナー部以外の部分にサーマルビアを配置して
も、ダイアタッチ領域における放熱効果が場所により異
なるのが極力防がれ、半導体素子で発生する熱が実装基
板側に一様に放熱される。
【0023】また、本発明に係る半導体装置によれば、
上記の配線基板のダイアタッチ領域に半導体素子の電極
端子形成面側とは反対側の面が固着されると共に、この
半導体素子の電極端子と配線基板の配線パターンとが金
属細線を介して電気的に接続される。そして、これら半
導体素子搭載面、半導体素子、及び金属細線が樹脂封止
され、配線基板の実装面側の配線パターンに外部接続端
子が固着される。
【0024】この半導体装置は、実装基板に実装する際
に全体が加熱されるが、上記したことにより、この加熱
の際に半導体素子が配線基板から剥離することが無い。
そのため、本発明に係る半導体装置においては、従来の
ように金属細線が断線することが無くなるので、該半導
体装置の信頼性が従来よりも向上される。
【0025】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態に係る
半導体装置について、図1を参照しながら説明する。図
1は、本実施形態に係る半導体装置の断面図である。な
お、図1において、従来例と同様の構成部材には、従来
例と同様の参照番号を付してある。図1に示される本実
施形態に係る半導体装置201は、配線基板202の半
導体素子搭載面に半導体素子110を搭載し、この半導
体素子搭載面側をモールド樹脂108により樹脂封止し
て成るものである。そして、この半導体装置201は、
はんだバンプ(外部接続端子)106、106、・・・
により実装基板(図示せず)と電気的かつ機械的に接続
されるので、該半導体装置201はいわゆるP−BGA
タイプの半導体装置である。
【0026】そして、配線基板202は、ガラス・エポ
キシ樹脂等から成るコア基材102を備えており、該コ
ア基材102の両面には配線層103が形成されてい
る。この配線層103は、特に明示はしないが、銅箔上
に無電解銅めっき層と電解銅めっき層とを積層してなる
ものである。また、この配線層103の中で、コア基材
102の半導体素子搭載面側に形成されたものには、半
導体素子110の電極端子(図示せず)と電気的に接続
される様々な配線パターンが形成されている。図中、1
03aは、このような配線パターンの一つを示してお
り、それは金線(金属細線)109aを介して半導体素
子110の電源系電極端子(図示せず)と電気的に接続
される電源系パターンである。
【0027】同様に、103bも半導体素子110の電
源系電極端子(図示せず)と電気的に接続される電源系
パターンを示している。この電源系パターン103b
は、金線(金属細線)109bを介して半導体素子11
0の電源系電極端子と電気的に接続されている。この電
源系パターン103bは、図1には示さない電源用スル
ーホールを介して、コア基材102の実装面側に形成さ
れた電源系電極パッド103fと電気的に接続されてい
る。この電源系電極パッド103fの表面上には、はん
だバンプ106が固着されており、半導体素子110へ
の電力の供給はこのはんだバンプ106を介して行なわ
れる。
【0028】一方、103cは、金線109c(金属細
線)を介して半導体素子110の信号系電極端子(図示
せず)と電気的に接続される信号系パターンである。こ
の信号系パターン103cは、信号用スルーホール10
5の内壁に形成されたスルーホール内銅めっき層103
hを介して、配線基板202の実装面側に形成された信
号系電極パッド103gと電気的に接続されている。こ
の信号系電極パッド103gの表面上にははんだバンプ
106が固着されており、半導体素子110への信号の
入出力はこのはんだバンプ106を介して行なわれるこ
とになる。
【0029】ここで、配線基板202のダイアタッチ領
域に着目すると、該領域には、半導体素子110の電極
端子形成面とは反対側の面がダイアタッチペースト11
1を介して接着されている。このダイアタッチペースト
111としては、例えば、エポキシ樹脂中に銀フィラー
を含有させた、導電性のものが用いられる。また、この
ダイアタッチ領域には、ダイアタッチパターン103i
が形成されていると共に、サーマルビア203、20
3、・・・が開口されている。
【0030】後述するように、このダイアタッチパター
ン103iと上記した電源系パターン103aとは電気
的に接続されており、それらは半導体素子110の電源
グランドとして機能する。また、サーマルビア203、
203、・・・の内壁には、ダイアタッチパターン10
3iと電気的に接続されるサーマルビア内銅めっき層1
03dが形成されている。そして、コア基材102の実
装面側には、このサーマルビア内銅めっき層103dと
電気的に接続される電源系電極パッド103eが形成さ
れており、更にこの電源系電極パッド103eの表面上
には、はんだバンプ106が固着されている。従って、
上記した電源系パターン103aは、このはんだバンプ
106と電気的に接続されることになり、半導体素子1
10のグランドへの接続はこのはんだバンプ106を介
して行なわれることになる。
【0031】ところで、従来の技術の項で説明したよう
に、ダイアタッチパターン103iは、半導体素子11
0の電源グランドとして機能するだけでなく、半導体素
子110で発生する熱を受ける機能をも有している。ダ
イアタッチパターン103iで受けられた熱は、サーマ
ルビア内銅めっき層103dを通り、このサーマルビア
内銅めっき層103dと電気的に接続するはんだバンプ
106にまで達する。その後、この熱は、はんだバンプ
106から実装基板(図示せず)に拡散する。このよう
に、サーマルビア203、203、・・・は、半導体素
子110で発生する熱を実装基板に逃がす機能を有する
ものである。
【0032】上のようにして成る半導体装置201は、
上記したはんだバンプ106、106、・・・が実装基
板(図示せず)に当接した状態で該はんだバンプ10
6、106、・・・をリフローすることにより、実装基
板に電気的かつ機械的に接続されるものである。このリ
フローは、半導体装置201全体をはんだの融点以上に
加熱し、はんだバンプ106、106、・・・を溶融し
て行なわれる。
【0033】また、配線基板202の半導体素子搭載
面、及び実装面のそれぞれには、ソルダレジスト107
が形成されている。このソルダレジスト107は、上記
のリフローの際に、溶融したはんだが電源系電極パッド
103e、103f、及び信号系電極パッド103g以
外の部分に広がるのを防ぐように機能する。そして、こ
のソルダレジスト107は、サーマルビア203、20
3、・・・・や信号用スルーホール105の内部にも充
填されている。
【0034】次に、図2を参照しながら、本実施形態に
係る配線基板について説明する。図2は、本実施形態に
係る配線基板202の半導体素子搭載面側の平面図であ
る。同図においては、配線パターンやサーマルビアの配
置を見やすくするために、ソルダレジスト107(図1
参照)を省略してある。また、先に示した図1は、図2
のA−B断面に相当するものである。
【0035】図2に示されるように、ダイアタッチ領域
の形状及び大きさは、半導体素子110(図1参照)の
平面形状及びその大きさにそれぞれ略一致し、特にその
形状は矩形状である。そして、このダイアタッチ領域に
は、サーマルビア203、203、・・・が複数開口さ
れている。また、図示のように、このダイアタッチ領域
を取り囲むようにして電源系パターン103a及び10
3bが形成されている。これらのうち、電源系パターン
103bには、図1では示されていなかった電源用スル
ーホール113が開口されている。この電源用スルーホ
ール113は、コア基材102の実装面側まで貫通して
おり、更にその内壁にはスルーホール内銅めっき層(図
示せず)が形成されている。このスルーホール内銅めっ
き層は、電源系パターン103bと電気的に接続されて
いると共に、コア基材102の実装面側において電源系
電極パッド103f(図1参照)と電気的に接続されて
いる。そして、電源系パターン103aは、図示の如く
ダイアタッチパターン103iと電気的に接続されてい
る。
【0036】このようにして成る配線基板201は、次
のような方法で作製される。まず最初に、銅箔を積層し
たコア基材102に、サーマルビア203、203、・
・・、電源用スルーホール113、113、・・・、及
び信号用スルーホール105、105、・・・を開口す
る。これらは、いずれも機械ドリルにより開口される。
【0037】次いで、コア基材102の表面全体(上記
のスルーホール類の内壁も含む)に無電解銅めっき層を
形成し、その上に電解銅めっき層を形成する。その後、
この銅箔と無電解銅めっき層と電解銅めっき層とをパタ
ーニングし、図2に示されるような配線パターンを作製
する。このパターニングは、配線基板201の実装面側
でも行なわれ、それにより図1に示したような電極パッ
ド類(103e、103f、103g)が形成される。
【0038】その後、ソルダレジストを所定の部分に塗
布し、図1及び図2に示される配線基板202が完成す
る。ここで、図3を参照して、配線基板202が備える
サーマルビア203、203、・・・の配列に着目す
る。図3は、図2に示されるダイアタッチ領域内に設け
られたサーマルビア203、203、・・・の配列につ
いて示す平面図である。
【0039】図3に示されるように、本実施形態におい
ては、サーマルビア203、203、・・・は、ダイア
ッタッチ領域のコーナー部以外の部分に配置されてい
る。従って、図1に示されるはんだバンプ106、10
6、・・・をリフローする工程において、半導体素子1
10が搭載された状態で配線基板202を加熱しても、
ダイアッタッチ領域のコーナー部でソルダレジスト10
7に従来のように剥離やクラック等が生じることが無
い。そのため、半導体素子110が配線基板202から
剥離することが無くなるので、金線109a、109
b、及び109cが断線することも無くなる。これによ
り、本実施形態に係る半導体装置201及び配線基板2
02は、従来と比較してその信頼性が向上される。
【0040】更に、図3に示されるように、サーマルビ
ア203、203、・・・は、ダイアタッチ領域のコー
ナー部以外の部分に配置されると共に、相互にほぼ等間
隔に配置されている。そのため、コーナー部以外の部分
にサーマルビア203、203、・・・配置しても、ダ
イアタッチ領域における放熱効果が場所により異なるの
を極力防ぐことができ、半導体素子110で発生する熱
を実装基板側に一様に放熱することができる。
【0041】そして、このようなサーマルビア203、
203、・・・の配置の例としては、図3のような菱形
がある。この菱形は、ダイアタッチ領域の各辺の近傍に
各頂点が配置されている。そして、この菱形の内部に、
サーマルビア203、203、・・・が上記のように相
互にほぼ等間隔に配置される。なお、サーマルビア20
3、203、・・・の配列は、図3の菱形状の配列に限
られるものでは無く、図4の(a)〜(c)に示される
配列でも良い。図4の(a)〜(c)は、配線基板20
2が備えるサーマルビア203、203、・・・の配列
の他の例について示す平面図である。
【0042】図4(a)に示される配列は、先の図3に
示される菱形状の領域の各辺を該菱形の内部に向かって
湾曲させたものである。そして、図4(b)は、ダイア
タッチ領域の各辺近傍に4つの最外辺が配置された十字
状の領域内に、サーマルビア203、203、・・・を
配列したものである。また、図4(c)は、ダイアタッ
チ領域の各辺の近傍に各辺が配置され、各頂点の近傍が
円弧状に切り取られた矩形状の領域内に、サーマルビア
203、203、・・・を配列したものである。
【0043】これらの配列においても、ダイアタッチ領
域のコーナー部以外の部分にサーマルビア203、20
3、・・・が配置されている。そのため、菱形状の配列
の場合と同様に、ダイアッタッチ領域のコーナー部でソ
ルダレジスト107に従来のように剥離やクラック等が
生じることが無くなるので、半導体装置201及び配線
基板202の信頼性が向上される。そして、これらの配
列でも、サーマルビア203、203、・・・が相互に
ほぼ等間隔に配置されているので、ダイアタッチ領域に
おける放熱効果が場所により異なるのを極力防ぐことが
できる。
【0044】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る配線
基板によると、ダイアタッチ領域のコーナー部以外の部
分に複数のサーマルビアが配置される。換言すると、本
発明に係る配線基板は、概略矩形のダイアッタッチ領域
のコーナー部にサーマルビアが配置されていない。その
ため、この配線基板を加熱しても、上記コーナー部でソ
ルダレジストの剥離が生じなくなり、半導体素子が配線
基板から剥離することが無くなる。これにより、本発明
に係る配線基板は、その信頼性が従来よりも向上され
る。
【0045】これに加えて、上記コーナー部以外の部分
に複数のサーマルビアを相互にほぼ等間隔に配置するこ
とにより、ダイアタッチ領域における放熱効果が場所に
より異なるのを極力防ぐことができ、半導体素子で発生
する熱を実装基板側に一様に放熱することができる。ま
た、本発明に係る半導体装置によると、該半導体装置
は、上記の配線基板に半導体素子を搭載して成るもので
ある。この半導体装置を実装基板に実装する際には全体
が加熱されるが、このように加熱しても、上記したよう
に半導体素子が配線基板から剥離することが無い。この
ため、本発明に係る半導体装置は、その信頼性が従来よ
りも向上される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る半導体装置の断面図
である。
【図2】本発明の実施の形態に係る配線基板の半導体素
子搭載面側の平面図である。
【図3】本発明の実施の形態に係る配線基板が備えるサ
ーマルビアの配列について示す平面図である。
【図4】本発明の実施の形態に係る配線基板が備えるサ
ーマルビアの配列の他の例について示す平面図である。
【図5】従来例に係る半導体装置の断面図である。
【図6】従来例に係る配線基板の半導体素子搭載面側の
平面図である。
【図7】図5のA部の拡大断面図である。
【符号の説明】
101、201、・・・・・・・・・半導体装置、 102・・・・・・・・・・・・・・コア基材、 103・・・・・・・・・・・・・・配線層、 103a、103b・・・・・・・・電源系パターン、 103c・・・・・・・・・・・・・信号系パターン、 103d・・・・・・・・・・・・・サーマルビア内銅
めっき層、 103e、103f・・・・・・・・電源系電極パッ
ド、 103g・・・・・・・・・・・・・信号系電極パッ
ド、 103h・・・・・・・・・・・・・スルーホール内銅
めっき層、 103i・・・・・・・・・・・・・ダイアタッチパタ
ーン、 104、203・・・・・・・・・・サーマルビア、 105・・・・・・・・・・・・・・信号用スルーホー
ル、 106・・・・・・・・・・・・・・はんだバンプ、 107・・・・・・・・・・・・・・ソルダレジスト、 108・・・・・・・・・・・・・・モールド樹脂、 109a、109b、109c・・・金線、 110・・・・・・・・・・・・・・半導体素子、 111・・・・・・・・・・・・・・ダイアタッチペー
スト、 112、202・・・・・・・・・・配線基板、 113・・・・・・・・・・・・・・電源用スルーホー
ル。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 依田 英治 長野県長野市大字栗田字舎利田711番地 新光電気工業株式会社内 Fターム(参考) 5F044 AA05 JJ03 JJ05 5F047 AA17 AB01 BC16

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 矩形状のダイアタッチ領域内にサーマル
    ビアが複数備えられ、少なくとも前記サーマルビアの内
    部及び該サーマルビアの半導体素子搭載面側の開口端縁
    近傍にソルダレジストが形成される配線基板において、 前記複数のサーマルビアが、前記矩形状のダイアタッチ
    領域のコーナー部以外の部分に配置されることを特徴と
    する配線基板。
  2. 【請求項2】 前記複数のサーマルビアが、相互にほぼ
    等間隔に配置されることを特徴とする請求項1に記載の
    配線基板。
  3. 【請求項3】 前記矩形状のダイアタッチ領域の各辺の
    近傍に各頂点が配置される菱形状の領域内に前記複数の
    サーマルビアが配置されることを特徴とする請求項1又
    は請求項2に記載の配線基板。
  4. 【請求項4】 前記菱形状に配置される各辺が、該菱形
    の内部に向かって湾曲したことを特徴とする請求項3に
    記載の配線基板。
  5. 【請求項5】 前記矩形状のダイアタッチ領域の各辺の
    近傍に4つの最外辺が配置される十字状の領域内に前記
    複数のサーマルビアが配置されることを特徴とする請求
    項1又は請求項2に記載の配線基板。
  6. 【請求項6】 前記矩形状のダイアタッチ領域の各辺の
    近傍に各辺が配置され、各頂点の近傍が円弧状に切り取
    られた矩形状の領域内に前記複数のサーマルビアが配置
    されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の
    配線基板。
  7. 【請求項7】 請求項1乃至請求項6に記載の前記配線
    基板のダイアタッチ領域に、半導体素子の電極端子形成
    面とは反対側の面が固着され、前記半導体素子の電極端
    子と前記配線基板の配線パターンとが金属細線を介して
    電気的に接続されると共に、 前記半導体素子搭載面、前記半導体素子、及び前記金属
    細線が樹脂封止され、 前記配線基板の実装面側の配線パターンに外部接続端子
    が固着されることを特徴とする半導体装置。
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WO2012020694A1 (ja) * 2010-08-11 2012-02-16 株式会社日立製作所 電極用ガラス組成物、及びそれを用いた電極用ペースト、並びにそれを適用した電子部品
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009104536A1 (ja) 2008-02-19 2009-08-27 株式会社リキッド・デザイン・システムズ 半導体チップ及び半導体装置
WO2012020694A1 (ja) * 2010-08-11 2012-02-16 株式会社日立製作所 電極用ガラス組成物、及びそれを用いた電極用ペースト、並びにそれを適用した電子部品
JP5826178B2 (ja) * 2010-08-11 2015-12-02 株式会社日立製作所 電極用ガラス組成物、及びそれを用いた電極用ペースト、並びにそれを適用した電子部品
JP2020088245A (ja) * 2018-11-28 2020-06-04 京セラ株式会社 配線基板、電子装置および電子モジュール
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